在中國載人航天的探索之旅中,科研人員近日宣布了一項令人矚目的發現:他們在我國空間站內首次鑒別并命名了一個全新的微生物物種——“天宮尼爾菌(Niallia tiangongensis)”。這項研究成果已在國際權威雜志《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》上發表。
這一發現得益于空間站工程航天技術試驗項目的支持,研究團隊精心設計了CHAMP(中國空間站居住區微生物計劃),旨在全面監測我國空間站長期運營過程中環境微生物的動態變化與安全狀況。該計劃覆蓋了空間站的所有艙段,以全景式的視角進行微生物監測。
2023年5月,神舟十五號航天員在軌期間,利用專門的無菌采樣工具,對空間站艙內表面的微生物進行了精心采集,并進行了低溫儲存。這些珍貴的樣本隨后被送回地面,由科研人員進行了深入的實驗分析。
經過形態觀察、基因組測序、系統發育分析及代謝分析等多方面的綜合研究,科研人員最終確認了這一獨特的微生物新物種——天宮尼爾菌。這類細菌屬于革蘭氏陽性產芽孢細菌,隸屬于細胞桿菌科尼爾屬,展現出了令人驚嘆的空間環境適應能力。
天宮尼爾菌在適應空間環境方面具有顯著優勢。首先,它具有強大的抗壓能力,通過調節桿菌硫醇的生物合成,精準應對空間中的氧化應激,維持細胞內的氧化還原平衡,確保在極端條件下也能穩健生長。其次,天宮尼爾菌在生物被膜形成和輻射損傷修復等方面也表現出獨特的能力,使其在空間環境中如魚得水。
航天員在軌期間進行微生物采樣工作
科研人員進一步發現,天宮尼爾菌與近緣物種在蛋白質結構上存在顯著差異,這些差異正是其適應空間環境的關鍵所在。例如,在BshB1蛋白和SplA蛋白的結構上,天宮尼爾菌展現出獨特的特征,這些特征有助于其應對空間環境的挑戰。
天宮尼爾菌與近緣物種的蛋白質結構差異
天宮尼爾菌的發現不僅為科研人員提供了新的研究視角,還為航天、農業、工業和醫療等領域提供了潛在的微生物控制策略。同時,天宮尼爾菌對有機物的利用能力也為這些物質的可持續利用開辟了新的可能。空間站平臺作為獨特的科研環境,為微生物新物種的發現和研究提供了寶貴的條件。隨著空間站的持續運營,科研人員期待在微生物活性物質、基因資源和代謝功能等領域取得更多突破,為地球上的科學研究和應用帶來新的發展機遇。