在距离地球约 400 千米的中国空间站里,藏着一群肉眼看不见的 “小居民”。2025 年,科研人员首次公布在我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”。在这个名字里,“天宫” 代表中国空间站,“尼尔” 则致敬微生物分类学的先驱。
微生物:地球上的 “隐形拓荒者”
微生物是地球上最古老的生命之一,早在 35 亿年前就已出现。它们体型微小,需借助显微镜才能看见,却遍布全球每个角落:从滚烫的火山口到南极冰原,从万米深海到人类肠道,处处都有它们的踪迹。微生物家族庞大,包含细菌、真菌、病毒等类群,而 “天宫尼尔菌” 属于细菌家族中的细胞杆菌科尼尔属。
什么是微生物新物种呢?简单来说,就是那些从未被人类发现、研究和命名的微生物。空间站内微重力、辐射、密闭、少营养等复杂条件相互交织,其中蕴藏着多少未知的微生物新物种呢?科学家们对这些充满了好奇和想象。
航天员的特殊 “寻宝” 任务
2023 年 5 月,神舟十五号航天员执行了一项特殊任务:在空间站内采集微生物样本。他们戴着无菌手套,用特制的采样擦巾仔细擦拭舱壁、操作台等表面,就像在进行一场 “太空寻宝”。采集到的样本被迅速放入超低温冰箱储存,仿佛被按下 “暂停键”,等待回到地球接受科学揭密。
实验室里的科学 “破案”
样本返回地球后,科学家开始了细致的 “破案” 工作,经过地面实验分析,他们发现了一种全新的微生物物种。综合运用了多学科手段,“天宫尼尔菌” 正式获得了属于自己的 “科学身份证”。
太空生存绝技 1 抗压 “小超人”
太空环境充满挑战:强烈的宇宙辐射如无形子弹,微重力让物质漂浮,营养物质也极为有限。但天宫尼尔菌自带 “抗压装备”:它体内的抗氧化酶能维持细胞内的氧化还原平衡,保障它在极端条件下也能稳健生长。
太空生存绝技2 建筑大师的“防护城堡”
在空间站金属表面,天宫尼尔菌会与其他微生物合作建造 “生物被膜”,这是一种由多糖、蛋白质和 DNA 构成的坚固结构,如同微生物的 “防护城堡”。住在里面的微生物不仅能抵御辐射和干燥,还能共享营养,形成团结的 “社区”。
太空生存绝技 3 DNA 修复 “魔法”
当辐射导致 DNA 断裂时,天宫尼尔菌的 “修复魔法” 便会启动。它体内的 “分子维修工” 能快速定位 DNA 断裂处,并用类似 “胶水” 的物质完成修复。
微生物是朋友也是对手
要实现人在太空的长期生存,必须构建相应的生态系统,不仅要有动植物,也要有微生物。但如果空间站微生物失衡,就会给航天员健康安全及舱内系统稳定性带来挑战。
构成航天员健康威胁。 致病性微生物会对航天员的健康构成威胁,在长期飞行过程中,航天员自身体内的微生态平衡会发生变化。当人体免疫力下降时,某些致病性微生物的感染毒性可能增强,使航天员在轨健康风险增加。

国际空间站上微生物在各种材料上的生长情况
导致空间站设备及材料损坏。 微生物会腐蚀电缆、接插件、电路板等,造成舱内设备短路或断路等故障;一些微生物会形成生物膜堵塞管道,引发设备故障。
此外,微生物会侵蚀材料,降低材料性能,进而影响空间站使用寿命;某些微生物还会产生毒素,污染舱内空气、水源和食物,导致舱内环境恶化。

国际空间站上各种材料的微生物腐蚀情况

天宫尼尔菌带来哪些科学启示?
天宫尼尔菌在空间站环境中展现出独特的生存与适应能力,为科研人员带来了全新的启示:其空间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;在空间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了全新路径。
空间站平台为微生物新物种的发现和研究提供了独一无二的条件。随着空间站的长期运营,围绕微生物的活性物质、基因资源和代谢功能的研究有望迎来一次“大丰收”,这也将为地球上的科学研究和应用带来新的发展机遇。
(摘编自《中国航天报·飞天科普周刊》)