据中国载人航天工程办公室消息,近日科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌(Niallia tiangongensis)”,相关科研成果已在线发表于国际权威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》上,这一重大发现引发了科学界的广泛关注。
微生物,作为地球上最古老、最多样化的生命形式之一,虽体型微小却无处不在。从弥漫在空气中的悬浮颗粒,到深埋于土壤深处的神秘角落;从承受深海高压的极端环境,到与人类共生共荣的菌群世界,微生物构成了地球上庞大而神秘的“隐形”群落。而微生物新物种,则是那些以前从未被人类发现、研究和命名的微生物,它们就像隐藏在宇宙中的未知星球,每发现一个,都如同打开了一扇通往全新世界的大门。
此次“天宫尼尔菌”的发现,是在空间站工程航天技术试验项目的有力支持下实现的。研究团队将目光聚焦于我国空间站长期运营过程中环境微生物的动态变化和安全控制,精心设计了多批次、全舱段、全景式的居留舱微生物监测任务CHAMP(China Space Station Habitation Area Microbiome Program)。2023年5月,神舟十五号航天员乘组利用无菌采样擦巾对空间站舱内表面微生物进行了在轨采集和低温储存。样本下行后,经过地面严谨的实验分析,科研人员惊喜地发现了一种全新的微生物物种——“天宫尼尔菌”。为了确认这一独特物种,研究综合运用了形态观察、基因组测序、系统发育分析和代谢分析等多学科手段,如同侦探抽丝剥茧般,最终揭开了它的神秘面纱。
“天宫尼尔菌”有着诸多独特之处。它是一类革兰氏阳性的产芽孢细菌,隶属于细胞杆菌科(Cytobacillaceae)尼尔属(Niallia)。与近缘物种相比,它在适应空间环境方面表现出色。它具备卓越的“抗压”能力,通过调控杆菌硫醇(BSH)的生物合成,精准应对空间环境中的氧化应激,维持细胞内的氧化还原平衡,从而在极端条件下稳健生长。此外,它在生物被膜形成、辐射损伤修复等方面也展现出独特特征,这些能力集于一身,使其成为能够适应空间环境的“六边形战士”。
“天宫尼尔菌”的发现带来了诸多启示。其独特的空间环境适应机制,为科研人员设计定向的微生物控制策略提供了宝贵依据,为航天、农业、工业和医疗等领域带来了精准的干预思路。例如,在航天领域,了解微生物在空间站的适应机制有助于保障航天员的健康和设备的正常运行;在农业领域,或许能从中获取灵感,提高农作物的抗逆性。同时,它对一些有机物的利用能力,为这些物质的可持续利用开辟了全新路径,有望推动相关产业的绿色发展。
空间站平台为微生物新物种的发现和研究提供了独一无二的条件。随着空间站的长期运营,围绕微生物的活性物质、基因资源和代谢功能的研究有望迎来一次“大丰收”。这不仅将为地球上的科学研究和应用带来新的发展机遇,也将进一步拓展人类对微生物世界的认知边界,为探索宇宙奥秘和解决地球上的各种问题提供新的思路和方法。未来,我们有理由期待更多来自空间站的科研惊喜。