近日，科研人員首次公布在我國空間站發(fā)現的一個(gè)微生物新物種，并將其命名為“天宮尼爾菌(Niallia tiangongensis)”，相關(guān)科研成果在線(xiàn)發(fā)表于國際權威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》上。

　　

　　1 

　　什么是微生物新物種？ 

　　微生物是地球上最古老、最多樣化的生命形式之一，體型微小卻分布廣泛。從空氣懸浮顆粒到土壤深處，從深海高壓環(huán)境到人體共生菌群，微生物構成了地球上龐大的“隱形”群落。微生物的世界就像一個(gè)神秘的寶藏，每發(fā)現一個(gè)微生物新物種，就像打開(kāi)了一扇通往未知世界的大門(mén)。

　　什么是微生物新物種呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是那些以前從未被人類(lèi)發(fā)現、研究和命名的微生物�？臻g站內微重力、輻射、密閉、寡營(yíng)養等復雜條件相互交織，其中蘊藏著(zhù)多少未知的微生物新物種呢？科學(xué)家們對這些充滿(mǎn)了好奇和想象。

　　2 

　　天宮尼爾菌是如何被發(fā)現的？ 

　　此次微生物新物種發(fā)現是在空間站工程航天技術(shù)試驗項目支持下實(shí)現的。研究團隊聚焦于我國空間站長(cháng)期運營(yíng)過(guò)程中環(huán)境微生物的動(dòng)態(tài)變化和安全控制，設計了多批次、全艙段、全景式的居留艙微生物監測任務(wù)CHAMP(China Space Station Habitation Area Microbiome Program)。

　　2023年5月，神舟十五號航天員乘組利用無(wú)菌采樣擦巾對空間站艙內表面微生物進(jìn)行在軌采集和低溫儲存。下行后，經(jīng)過(guò)地面實(shí)驗分析，科研人員發(fā)現了一種全新的微生物物種——天宮尼爾菌。該研究綜合運用了形態(tài)觀(guān)察、基因組測序、系統發(fā)育分析和代謝分析等多學(xué)科手段，最終確認了這一獨特物種。

　　

航天員在軌進(jìn)行微生物采樣

　　3 

　　天宮尼爾菌有哪些獨特性？ 

　　微生物憑借獨特的生物學(xué)機制巧妙地適應著(zhù)空間環(huán)境的壓力，而空間環(huán)境也通過(guò)選擇壓力反過(guò)來(lái)塑造微生物的代謝和生理特征。此次發(fā)現的天宮尼爾菌是一類(lèi)革蘭氏陽(yáng)性的產(chǎn)芽孢細菌，隸屬于細胞桿菌科(Cytobacillaceae)尼爾屬(Niallia)，與近緣物種相比，天宮尼爾菌在適應空間環(huán)境方面表現出色：

　　第一，天宮尼爾菌具備卓越的“抗壓”能力，通過(guò)調控桿菌硫醇(BSH)的生物合成，精準應對空間環(huán)境中的氧化應激。這種機制維持了細胞內的氧化還原平衡，保障其在極端條件下也能穩健生長(cháng)。

　　第二，天宮尼爾菌在生物被膜形成、輻射損傷修復等方面表現出獨特特征，這些能力集于一身，幫助其成為能夠適應空間環(huán)境的“六邊形戰士”。

　　

　　4 

　　發(fā)現天宮尼爾菌帶來(lái)哪些啟示？ 

　　天宮尼爾菌在空間站環(huán)境中展現出獨特的生存與適應能力，這一發(fā)現為科研人員帶來(lái)了全新的啟示：其空間環(huán)境適應機制不僅能助力定向的微生物控制策略設計，為航天、農業(yè)、工業(yè)和醫療等領(lǐng)域提供精準的干預思路；在空間微生物資源利用方面也存在驚喜——其對一些有機物的利用能力，為這些物質(zhì)的可持續利用開(kāi)辟了全新路徑。

　　空間站平臺為微生物新物種的發(fā)現和研究提供了獨一無(wú)二的條件。隨著(zhù)空間站的長(cháng)期運營(yíng)，圍繞微生物的活性物質(zhì)、基因資源和代謝功能的研究有望迎來(lái)一次“大豐收”，這也將為地球上的科學(xué)研究和應用帶來(lái)了新的發(fā)展機遇。

　　素材來(lái)源/中國空間技術(shù)研究院總體部 航天神舟生物科技集團有限公司

　　來(lái)源：“中國載人航天”微信公眾號