图为宇航员正在釆集菌样 图片来自中国载人航天
作者段跃初黄湘红
在浩瀚宇宙中,我国空间站宛如一座神秘的科学城堡,近日传来一则震撼科学界的消息——科研人员首次公布在这里发现了一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌” 。这一发现,恰似在宇宙的神秘画卷上,又添了一抹绚丽色彩,引发了全球的广泛关注。
相关科研成果在线发表于国际权威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》(《国际系统与进化微生物学杂志》)上。这本期刊在微生物分类学、系统学和进化研究领域,一直占据着重要地位,发表在这里,足以证明此次发现的重大价值与科研团队严谨的研究成果。
时间回溯到2023年5月,神舟十五号航天员乘组肩负重任,利用无菌采样擦巾对空间站舱内表面微生物进行在轨采集,随后将样本低温储存。当这些珍贵的样本被带回地面,科研人员立即投入紧张而细致的分析工作。他们综合运用形态观察、基因组测序、系统发育分析和代谢分析等多学科手段,经过近两年的潜心研究,终于确认了这个独特的微生物新物种——天宫尼尔菌。
天宫尼尔菌属于一类革兰氏阳性的产芽孢细菌,隶属于细胞杆菌科尼尔属。别看它身材微小,却有着诸多令人惊叹的“生存绝技” ,堪称微生物界的“六边形战士”。
它具备卓越的“抗压”能力。在空间站这样充满氧化应激的极端空间环境中,天宫尼尔菌通过调控杆菌硫醇(BSH)的生物合成,精准应对。就像为自己穿上了一层坚固的“防护服”,维持了细胞内的氧化还原平衡,保障其在恶劣条件下也能稳健生长。
在生物被膜形成方面,天宫尼尔菌同样表现出色。生物被膜对于微生物来说,是一个重要的“保护壳”和“生存基地”。天宫尼尔菌形成的生物被膜有着独特的结构和特性,能帮助它更好地附着在空间站舱内表面等环境中,抵御外界不利因素。
辐射损伤修复能力更是它的一大亮点。太空中辐射强度远超地球,对生物的DNA等遗传物质会造成严重损伤。而天宫尼尔菌仿佛自带“DNA修复神器”,当遭遇辐射损伤时,能迅速启动独特的修复机制,让受损的基因重新恢复正常,这一能力在微生物中十分罕见。
天宫尼尔菌的发现,绝不仅仅是丰富了微生物物种库,它在多个领域都有着巨大的潜在应用价值。
在航天领域,有助于科学家深入了解微生物在太空环境中的生存机制和演化规律,为空间站等航天器的环境控制和生命保障系统优化提供依据。比如,利用天宫尼尔菌独特的生物被膜形成能力,研发出更有效的航天器表面防护材料,防止微生物侵蚀和太空环境对航天器的破坏;基于其辐射损伤修复机制,开发出更好的辐射防护技术,保障航天员在太空中的健康安全。
农业领域也能从中受益。科学家可以借鉴天宫尼尔菌适应极端环境的基因和代谢途径,培育出更能抵抗干旱、高温、辐射等恶劣条件的农作物品种。想象一下,未来在沙漠等贫瘠地区,也能种植出高产、抗逆的农作物,这将极大地拓展农业生产的空间和潜力。
工业上,天宫尼尔菌对一些有机物独特的利用能力,或许能为工业生产中的废弃物处理和资源回收开辟新途径。例如,它可以参与到某些特殊工业废料的分解和转化过程中,将废弃物变成有价值的资源,实现工业生产的绿色循环发展。
医疗领域同样充满希望。天宫尼尔菌的辐射损伤修复机制,为癌症等疾病的放疗研究提供了新的思路。或许未来能研发出更有效的放疗辅助药物或技术,在杀死癌细胞的同时,减少对正常细胞的辐射损伤,提高癌症患者的治疗效果和生活质量。
至于使用范围与方法,目前还处于基础研究阶段。科研人员需要进一步深入探索天宫尼尔菌的各种特性和功能,通过大量的实验和研究,确定其在不同领域的最佳应用条件和方式。例如,在农业领域应用时,可能需要研究如何将其有益基因导入农作物,是通过基因编辑技术,还是利用微生物共生的方式;在医疗领域,如何提取和利用其辐射损伤修复相关的物质,怎样确保这些物质在人体中的安全性和有效性等,都需要严谨而细致的研究。
天宫尼尔菌的发现,是我国航天科技与微生物研究领域的一次重大突破,它让我们对太空生命有了更深刻的认识。这不仅体现了我国科研团队的创新精神和卓越能力,也为全球科学发展贡献了重要力量。
参考文献
[1]中国载人航天工程办公室发布消息. 中国空间站发现微生物新物种“天宫尼尔菌”[EB/OL].(2025-05-18)
[2]中国载人航天工程办公室发布消息. 首次公布!我国空间站内发现微生物新物种[EB/OL].(2025-05-17)
来源: 科普文讯