我国空间站内发现新物种！这个"太空来客"不简单

出品：科普中国

作者：韩楠（生物学博士）

监制：中国科普博览

2025年5月，我国科学家宣布一项重大发现：从中国空间站分离出一种独特微生物，并将其命名为“天宫尼尔菌”。它既非地球实验室的“偷渡客”，也不属于任何已知微生物类群。这一“太空来客”的发现迅速引发关注：“这位太空‘新面孔’究竟是什么？”

“外星来客”身份揭秘

首先，大家可能好奇，中国空间站发现的这个神秘微生物，真的来自太空吗？还是它原本就来自地球，只是偶然被带到了太空？科学家们早已考虑到了这个关键问题。为了排除地球微生物的干扰，航天员采样时使用的采样湿巾等工具都经过严格的灭菌处理；此外，他们还设置了专门的对照实验，确保实验结果的准确性。

航天员在轨进行微生物采样

（图片来源：中国载人航天）

那么，科学家又是依据什么将其判定为新物种的呢？所谓“新物种”，是指一种此前从未被任何科研人员报道过、也没有任何相关文献记载的物种，它在形态、生态特征和基因组上与已知物种有显著差异。

科学家们在发现这个神秘微生物后，对其进行了全面的“扫描”。首先，为它拍了“证件照”：发现它呈现出典型的杆状形态，菌落为白色且光滑，看起来类似细菌。接着，测试了它的“口味”：发现这种微生物相较于其它微生物偏爱明胶（意味着其可通过分解明胶获取能源）。

最后，科学家们提取了它的DNA，进行了基因组分析。结果发现，它的基因组与其他微生物有很大差异，甚至与最近缘两个物种相比，其ANI值（基因组相似性）仅为83.3%和85.5%，dDDH值（数字DNA-DNA杂交值）仅为27.5%和31.0%（通常来说，两株细菌的ANI值低于95%，dDDH值低于70%，则可认为这两个菌株是不同的物种）。这些信息强烈支持这位“太空来客”是一个全新的细菌类群。

科学家们综合基因组信息、形态学比较以及生理生化比较的结果，查明了这个“太空来客”的真实身份，证实它是新物种，并将其命名为“天宫尼尔菌”（Niallia tiangongensis）。

天宫尼尔菌的“超能力”

要知道，空间站对微生物而言并非理想乐园，而是一座充满生存陷阱的“高空试炼场”。首先，它们要面对高强度的宇宙辐射，其强度约为地球表面的50倍，相当于每秒遭受上千万颗“分子子弹”的轰炸，轻则DNA断裂，重则基因崩溃；其次，在密闭舱体中，可利用的有机物极其稀缺，微生物若想生存，不得不玩起“饥饿游戏”，靠啃食金属离子或“同伴遗体”度日；失重环境带来的混乱更是将生存难度又拔高一筹——液体在舱内漂浮成球，微生物必须耗费更多能量在“三维太空”中“游泳”觅食。

看到这里，新的疑惑又会随之而来：天宫尼尔菌究竟为什么能够生存在这样极端恶劣的太空环境中？答案藏在它的一系列“超能力”里。

强大的基因片段修复能力：天宫尼尔菌体内的BshB1和SplA蛋白就像“纳米级维修工”，专职修复辐射损伤的基因片段。不仅如此，这两种蛋白的多个关键氨基酸还发生了突变，使其修复效率显著提升，比起生活在地球上的普通微生物，抗辐射能力显著增强。

神奇的“吃胶”本领：在空间站环境中，其他微生物可能已经饿得奄奄一息，但天宫尼尔菌却能啃食“橡胶”度日——把舱体密封胶中的明胶分解成营养物质，供自己吸收、存活。这一能力来自它独有的gelE基因，而它的近缘物种，例如环状尼尔菌（Niallia circulans），则完全不具备这一“吃胶”本领。

搭建“防御屏障”的集体智慧：天宫尼尔菌不仅独善其身，还懂得群体协作。它能分泌生物膜，像搭起一个“微型防空洞”，把整个菌群包裹其中，形成坚固的屏障，抵御干燥、辐射等外部威胁。这不仅是个体的防御策略，更是集体的求生智慧。

“优胜劣汰，适者生存”，天宫尼尔菌用它的“超能力”告诉我们：在空间站这样的极端环境中，生存是一门兼具智慧、适应力与合作能力的艺术。

天宫尼尔菌的应用潜力

除了自身是一名“六边形战士”，对我们人类来说，天宫尼尔菌有哪些令人期待的实际用途呢？我们不妨放飞想象，以“未来设计师”的视角，看看这位太空“微生物特工”能够在工业与日常生活中如何一展身手！

空间站的“清道夫”：天宫尼尔菌具备分解明胶的独特本领，或许能为处理居住舱中的塑料垃圾提供新思路。想象一下，未来的空间站中，天宫尼尔菌化身清洁小能手，默默维护舱内环境，成为人类星际征途中的得力助手。

航天员的“独特护盾”：天宫尼尔菌的生物膜功能堪称一层天然护盾，既能抵御辐射，又能应对太空的极端条件。若将这一特性用于航天服材料，或许可以显著提升其对宇宙射线的防护能力，为航天员提供新一层级的安全保障。

护肤品的“成分新锐”：天宫尼尔菌的抗氧化蛋白是它适应恶劣环境的“秘密武器”。这种蛋白的独特属性，使其成为抗衰老护肤品的理想候选成分。随着研究深入，这种成分有望被引入护肤品界，帮助肌肤抵御环境损伤、延缓衰老进程。

总体来看，天宫尼尔菌的发现，不仅是一次微生物分类学上的进展，还展现了生命在极端环境中的非凡适应力，也揭示了这一新物种在未来应用中的无限潜力。

令人期待的是，在不久的将来，当我们迈向火星时，这类经过重重考验的“微生物特工”甚至可能与我们同行，发挥辅助作用，推动人类文明在宇宙中再绽光芒。

参考文献：

[1]钟建业，刘峭丽. 宇航员面临的宇宙辐射. 航空知识. 2000;(10):24.

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