中国空间站发现新微生物“天宫尼尔菌”

中国空间站发现新物种“天宫尼尔菌”！

近日，科研人员首次公布在中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《国际系统与进化微生物学杂志》。

什么是微生物新物种呢？简单来说，就是那些以前从未被人类发现、研究和命名的微生物。太空站内独特的微重力、辐射、密闭、寡营养等环境条件交织在一起，为未知的微生物提供了生长空间，科学家们对其充满了好奇和想象。

“天宫尼尔菌”是如何被发现的呢？此次新物种的发现是在中国空间站工程航天技术试验项目支持下实现的。研究团队聚焦中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，设计了多批次、全舱段、全景式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太空站舱内表面微生物进行了在轨采集和低温储存。下行后，经过地面实验分析，科研人员发现了一种全新微生物物种——“天宫尼尔菌”。

该研究综合运用形态观察、基因组测序、系统发育分析和代谢分析等多学科手段，最终确认这一独特物种。“天宫尼尔菌”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，“天宫尼尔菌”在适应太空环境方面表现出色：

• 卓越的“抗压”能力： 通过调控杆菌硫醇（BSH）的生物合成，精准应对太空环境中的氧化应激。这种机制维持细胞内的氧化还原平衡，保障其在极端条件下也能稳健生长。
• 独特特征： 在生物被膜形成、辐射损伤修复等方面表现出独特的特征，这些能力集于一身，帮助其成为能够适应太空环境的“六边形战士”。

发现“天宫尼尔菌”为科研人员带来全新启示：

• 其太空环境适应机制不仅能助力定向的微生物控制策略设计，为航天、农业、工业和医疗等领域提供精准的干预思路。
• 在太空微生物资源利用方面也存在惊喜——其对一些有机物的利用能力，为这些物质的可持续利用开辟全新路径。

阅读本文之前，你最好先了解一下以下几个概念：

• 微重力: 地球引力的弱化，在太空站内存在，对生物生长发育产生影响。

• 辐射: 太空环境中的高能粒子射线会对生物造成伤害。

• 寡营养: 空间站的环境缺乏丰富的营养物质，为微生物生存构成挑战。

• 革兰氏阳性细菌: 一种常见的细菌类型，其细胞壁结构不同于革兰氏阴性细菌。

• 产芽孢细菌: 一种具有形成耐热芽孢的能力的细菌，能抵抗极端环境条件。

  “天宫尼尔菌” 的发现意义重大，它不仅拓展了我们对微生物多样性的认识，更重要的是为未来太空探索提供了宝贵的信息：

• 适应机制研究: 研究“天宫尼尔菌” 独特的适应机制可以帮助我们理解生命在极端环境中的生存策略，为开发能够在恶劣环境下生存的生物提供借鉴。

• 医疗应用: “天宫尼尔菌” 抗氧化和修复能力或许能启发开发新型抗菌药物或治疗辐射损伤的方法。

• 资源利用: 探索“天宫尼尔菌” 对有机物的利用能力，可以为未来太空站的闭环循环系统提供解决方案，减少对地球资源的依赖。

  当然，关于“天宫尼尔菌”，还有很多未知领域需要进一步研究。例如：

• 基因组功能解析: 研究“天宫尼尔菌” 的基因组序列和功能，可以更全面地了解其适应太空环境的机制。

• 生态作用: “天宫尼尔菌” 在空间站内生态系统中的角色是什么？它与其他微生物之间是否存在相互作用？

• 潜在风险: “天宫尼尔菌” 是否会对人类健康构成威胁？需要进一步研究其安全性，制定相应的防护措施。

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