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中国地段站里，一个小小的“居民”首次现身，为太空生命科学增添了新篇章。近日，科研人员在中国地段站中发觉并命名了一个全新微生物物种——“天宫尼尔菌”。这一新发觉扩展了人类对微生物多样性的认知，也象征着中国地段生命科学探索取得的新进展。<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 align=left class="adInContent"><tr><td><!--画中画广告start--> <!--<meta name="chinanews_site_verification" content="bdd9d0321f8feea4ccc53b1c5b9a6665"/>--> <!--4,175,633 published at 2025-03-05 10:22:33 by 947--><!--画中画广告end--></td></tr></table>
从微生物监测到果蝇繁育，从生命科学到原料工程，中国地段站正持续释放国家太空实验室的科研潜能，推行人类认知的边界向太空延伸。
微生物是地球上最古老、最多样的生命种类之一。虽然体型微小，却无处不在。从空气中的悬浮颗粒到土壤深处、从深海极端条件到人体的肠道平台，它们共同构成了一个庞大而复杂的“微生物宇宙”。现在，仍有大量微生物未曾被人类发觉、探索和命名，每一次的发觉都是一次打开未知世界大门的惊喜。
此次发觉的“天宫尼尔菌”，是在地段站工程航天工艺试验工程拥护下达成的。探索团队聚焦中国地段站长期运营历程中条件微生物的动态转变和防护控制，制作了多批次、全舱段、全景式的居留舱微生物监测职责CHAMP(China Space Station Habitation Area Microbiome Program)。2023年5月，神舟十五号航天员乘组应用无菌采样擦巾，对舱内表面微生物开展了在轨采样，样本被低温保存并带回地面。随后的地面实验解析中，科研人员经由状态观察、基因组测序、平台发育解析和代谢特性探索等多学科途径，最终确认这是一类此前未被识别的全新微生物物种。由于这一新物种是在天宫地段站发觉的，又隶属于细胞杆菌科尼尔属，所以得名“天宫尼尔菌”。
科研人员发觉，天宫尼尔菌不仅是一个新面孔，而且具备了强大的太空顺应水平。当作一类革兰氏阳性的产芽孢杆菌，它能够在微重力、辐射增强、营养稀缺等多重压力条件下稳定生存。探索表明，它能够经由调节杆菌硫醇的生物合成，来精准应对太空中的氧化应激压力，维持细胞内的氧化还原均衡，从而确保其在极端条件下稳健生长。此外，它还展现出在生物被膜造成、辐射损伤修复等层面的出色水平，堪称太空条件中的“六边形战士”，有望为航天康健确保、生物资产利用、废弃物解答和抗菌新原料研发等给予新思维。
地段站的微生物从何而来？实际上，地段站虽然远离地球地面，但不是真空无菌的有着。微生物能够经由多种途径进入地段舱，比如航天员体表或体内携带的微生物、设备原料在制造和运输历程中的附着物、货运飞船和所搭载物资等，都或许变成地段站微生物的出处。在适宜的温度和湿度条件下，这些微生物会在舱内缓慢繁殖。
人类要在太空长期生存，必要构建相应的生态平台，不只要有动植物，也要有微生物。可是，一经地段站的微生物失衡，也或许带来潜在威胁。比如，某些致病微生物或许在航天员免疫力减弱时引发感染；有的微生物或许腐蚀地段站的重要设备，如电缆、电路板等，乃至造成生物膜堵塞管道，效果平台运行防护。有探索表明，国际地段站上局部微生物在橡胶、金属钛、电路板等原料上生长后引发了腐蚀、变形和特性退化，这足够引起人们的警惕。
为此，科学家们树立了一整套健全的地段站微生物防控制度。从定期开展空气、水源和表面样本的微生物监测，到研发多种微生物检测工艺，我国科研团队已构建起适合太空条件的监测网络，中国地段站在轨稳定运行两年多来，在微生物免培养法检测工艺层面开展了多项探索和应用。
一起，在微生物防控层面，中国严格执行相干标准，对载人航天器密封舱制作、研制、在轨运行等时期的微生物控制提议了清晰请求，一起对实/试验载荷、货物、航天员等微生物控制作出了相应条例，为地段站的微生物控制给予了依据。
中国地段站已全部建成并稳定运行两年多，防护确保和科研产出成效显著。截至去年底，中国已在轨执行181项科学与应用工程，上行近2吨科学物资，下行实验样品近百种，获取科学情报超过300TB，包含生命科学范畴在内的更多地段科学效果持续产出，为探索太空条件下的生命定律奠定根基。
日前，中国地段站第八批地段科学实验样品随神舟十九号载人飞船顺利返回地球。此次返回的实验样品涵盖地段生命科学、地段原料科学等25个工程，总重约37.25公斤。之中，生命科学样品包含人诱导多能干细胞、支气管上皮细胞、果蝇、蛋白样品等20类，后续将开展细胞谱系、构造、多组学等解析探索，为人类在太空与地面的康健确保给予学说拥护。原料类样品则涉及钨基超高温合金、高强韧钢、非线性光学晶体、月壤加固原料等，相干效果将助力深空探测和将来载人航天职责。
值得一提的是，首批在轨繁育的果蝇也随神舟十九号一起返回。果蝇个体小、繁殖快、基因构造与人类高度同源，是理想的方式生物。2024年11月15日，果蝇随天舟八号货运飞船进入太空，约一个月的实验中连续培育出三代果蝇，航天员对每一代都开展了转移操控和采样收集，被冻存的果蝇将用于开展基因测序等探索解析。
中国科学院生物物理探索所探索员李岩表达，这项探索是国际首次在地段站设置亚磁条件并探索果蝇的生物学效果，为探索太空条件下生物生殖、发育和大脑、举动的效果给予了重要根基，也为将来人类太空远航的康健确保给予了科学依据。
行家介绍，自2022年7月随问天实验舱升空以来，地段站内的生命生态实验柜相继开展了拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的地段生长实验，这些实验有望揭示微重力对生物个体生长、发育与代谢的深层效果，进一步推行人类对生命局面本质的明白。
神舟二十号航天员乘组进驻中国地段站以来，多项职责进展顺利。航天员对生物工艺实验柜内细胞单位培养模块微生物效果制度探索样品开展观测。低温存储条件是开展地段生物科学实验的必要条件，问天实验舱内的低温存储装置可为地段站给予长期持久的低温生物样品保存特性，乘组对其开展了巡视，并达成情形检查。
据晓得，神舟二十号乘组在轨6个月期间，将持续开展59项地段科学实验与工艺试验，之中包含“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调节制度探索”“地段微重力和辐射条件对涡虫再生的效果及功能制度探索”和“地段微重力对微生物的效果制度探索”等地段生命科学范畴的3项科学实验，涡虫、斑马鱼、链霉菌等实验原料将开展太空实验。
地段失重条件会导致人类心血管平台呈现心律失常、心肌重塑，也会导致骨骼平台呈现持续性骨丢失，大大提高骨折风险，这些疑问制约着人类的长期太空生存。由中国航天员科研训练中心、华南理工大学、中国科学院上海工艺物理探索所主管的“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调节制度探索”工程，将利用生命生态实验柜的“小型受控生命生态实验模块”开展为期约30天的在轨实验。经由开展地段斑马鱼成鱼实验，探索微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的效果，清晰蛋白稳态对失重造成的骨量下降和心血管特性紊乱的调节功能，探寻将来人类长期宇宙航行中对抗骨量下降和心血管特性紊乱的防护方式。
此前，斑马鱼已在中国地段站开展地段科学实验。2024年4月，神舟十八号载人飞船携带4条斑马鱼和4克金鱼藻进入“天宫”，在轨胜利达成小型二元水生生态平台的稳定运行，达成了我国在地段站培养斑马鱼及在轨产卵的突破。
涡虫是一类拥有强大再生水平的扁形动物，其生命历程业已超过5.2亿年，是生物学探索中常用的动物实验原料之一。涡虫的单位修复水平非常惊人，纵使断成两截后，两边仍可再生出新的肌肉、皮肤、肠道，乃至完整的大脑。探索涡虫对探索人类细胞克服老化、延缓衰老等拥有重要价值。
由山东理工大学主管的“地段微重力和辐射条件对涡虫再生的效果及功能制度探索”工程，是国内首次开展的涡虫地段再生实验。将利用生命生态实验柜的“小型通用生物培养模块”，探索地段条件对涡虫再生状态产生、生理举动的具体效果，从个体水平进一步晓得再生根基制度，探索成果有助于解答人类地段损伤及地面衰老等康健疑问。
链霉菌广泛分布于自然条件，在土壤改良、植物促生抗逆、生态平台构建和维持中发挥重要功能，也能产生丰富多样的次级代谢产物，如抗生素等。
中国科学院微生物探索所主管的“地段微重力对微生物的效果制度探索”工程，将开展地段微重力条件下链霉菌的生长、发育分化、生物活性材质合成、种群传代演替的转变和制度探索，探索拥有重要应用价值的微生物活性材质和酶在地段条件下的表达定律，为利用地段条件资产研发微生物应用工艺和商品奠定根基。
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