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(fā)現(xiàn)：他們在我國空間站內(nèi)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(quán)威雜志《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》上發(fā)表。

這一發(fā)現(xiàn)得益于空間站工程航天技術(shù)試驗項目的支持，研究團隊精心設(shè)計了CHAMP（中國空間站居住區(qū)微生物計劃），旨在全面監(jiān)測我國空間站長期運營過程中環(huán)境微生物的動態(tài)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(jiān)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(nèi)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(jīng)過形態(tài)觀察、基因組測序、系統(tǒng)發(fā)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(chǎn)芽孢細菌，隸屬于細胞桿菌科尼爾屬，展現(xiàn)出了令人驚嘆的空間環(huán)境適應(yīng)能力。

天宮尼爾菌在適應(yīng)空間環(huán)境方面具有顯著優(yōu)勢。首先，它具有強大的抗壓能力，通過調(diào)節(jié)桿菌硫醇的生物合成，精準應(yīng)對空間中的氧化應(yīng)激，維持細胞內(nèi)的氧化還原平衡，確保在極端條件下也能穩(wěn)健生長。其次，天宮尼爾菌在生物被膜形成和輻射損傷修復(fù)等方面也表現(xiàn)出獨特的能力，使其在空間環(huán)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(fā)現(xiàn)，天宮尼爾菌與近緣物種在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上存在顯著差異，這些差異正是其適應(yīng)空間環(huán)境的關(guān)鍵所在。例如，在BshB1蛋白和SplA蛋白的結(jié)構(gòu)上，天宮尼爾菌展現(xiàn)出獨特的特征，這些特征有助于其應(yīng)對空間環(huán)境的挑戰(zhàn)。

天宮尼爾菌與近緣物種的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)差異

天宮尼爾菌的發(fā)現(xiàn)不僅為科研人員提供了新的研究視角，還為航天、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)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(zhì)的可持續(xù)利用開辟了新的可能。空間站平臺作為獨特的科研環(huán)境，為微生物新物種的發(fā)現(xiàn)和研究提供了寶貴的條件。隨著空間站的持續(xù)運營，科研人員期待在微生物活性物質(zhì)、基因資源和代謝功能等領(lǐng)域取得更多突破，為地球上的科學(xué)研究和應(yīng)用帶來新的發(fā)展機遇。