國際太空站已經被「殺不死」的細菌占領

國際太空站看起來像是太空中一個寒冷、無菌環境,但是分析表明,它是「微生物聚寶盆」。依據微生物培養結果,生存數量最多的是葡萄球菌(總樣本26%)、泛球菌(23%)、芽孢桿菌(11%)、金黃色葡萄球菌(10%)、康斯皮庫球菌(9%)、加文球菌(9%)。

看多了科幻片,很多人難免會覺得國際太空站神祕又偉大,甚至認為這個「與世隔絕」的空間是太空中一個寒冷、無菌的環境。然而事實並非人們想像的那樣。

一項對於國際太空站內部細菌和真菌的研究表明,太空人的太空生活每天都與驚人數量微生物相伴,目前還不清楚這些微生物對人類健康構成怎樣的影響。

自1998年國際太空站建立以來,目前已經有227名太空人抵達太空站。當太空人返回地球時,會將一些微生物遺留在太空站。最新研究揭示了太空站最詳細的細菌和微生物種類,描述了太空站獨特、不斷變化的微生物環境特徵。該研究將用於美國太空總署和其它太空機構開發太空站和其它遠程太空任務的安全措施。

作為一個封閉環境,太空站有一個獨特的微生物群落。對於細菌而言,太空與地球生活存在一些差異,太空環境下地球重力可以忽略不計,受到的太空輻射更強,競爭微生物也很少。

國際太空站已經被「殺不死」的細菌占領

研究人員指出,現已證實國際太空站中的特定微生物能夠導致人類皮膚過敏或帶來傳染病,進而對人體健康產生一定影響。

國際太空站的微生物受到各種因素的影響,包括:通風、濕度、氣壓和太空站結構。這些因素的數量和多樣性也受到太空人人數和正在進行的活動類型的影響。

美國太空總署和其它太空機構已經嘗試用傳統培養方法來監測國際太空站微生物數量。但是40-60%的微生物無法在培養皿中生長。但如果少量微生物可能繁衍生存,是很難被探測發現的。在這項最新研究中,科學家利用傳統培養方法和基於分子的技術,開發設計了一種新型採樣和測試方案,便於在太空站進行全面的微生物調查。

國際太空站已經被「殺不死」的細菌占領

每隔14個月,駐守國際太空站的美國太空人在預定8個位置用無菌濕巾分別擦拭3次,這些位置包括太空人接觸較多和較少的區域,例如:觀景窗、廁所、健身房、儲物架、餐桌和臥室。美國太空人泰瑞‧維爾茨(Terry Virts)在2015年3月4日和2015年5月15日進行兩次採樣,一年後,2016年5月6日美國太空人傑佛瑞‧威廉斯(Jeffrey Williams)進行第三次採樣,這些樣本被送回地球進行分析。

國際太空站看起來像是太空中一個寒冷、無菌環境,但是分析表明,它是「微生物聚寶盆」。依據微生物培養結果,生存數量最多的是葡萄球菌(總樣本26%)、泛球菌(23%)、芽孢桿菌(11%)、金黃色葡萄球菌(10%)、康斯皮庫球菌(9%)、加文球菌(9%)。

國際太空站的多數微生物都與人類有關,例如:腸桿菌,是與人類胃腸道有關,而金黃色葡萄球菌常發現在人類皮膚上。這些微生物是「機會性病原體」,意味著它們具有很強的適應性,能夠利用不同尋常的條件感染宿主體。有趣的是,國際太空站微生物概況與地球上人類活動的其它環境存在相似性,其中包括:健身房和醫院。

國際太空站已經被「殺不死」的細菌占領

研究人員表示:「目前還不清楚這些機會性細菌是否會導致國際太空站太空人患病,這將取決於許多因素,包括每個人的健康狀況以及微生物在太空環境中的生存方式。無論怎樣,對可能致病微生物的檢測可能進一步突顯國際太空站微生物在太空中工作的重要性。」

分析結果表明,真菌種群隨著時間的推移處於穩定狀態,而各種細菌的數量往往會興衰起伏,這可能與國際太空站不同太空人的結果有關。

令人擔憂的是,正如研究人員所指的那樣,一些菌株可能會形成叫做生物膜的破壞性生物薄片。國際太空站形成的生物薄片可能會引起機械堵塞,降低傳熱率,誘導微生物腐蝕機械裝置。在國際太空站上發現的微生物,有甲狀桿菌、鞘單胞菌、芽單胞菌、青霉菌和曲霉屬真菌。然而,它們對國際太空站腐蝕所起的作用仍有待於確定,國際太空站表面形成生物膜的潛能以及實際生物膜大小,對於長期太空任務維持機械設備結構穩定性是非常重要的。

國際太空站已經被「殺不死」的細菌占領

基於以上關於國際太空站微生物的認知,目前美國太空總署可以研究這些微生物對人類健康和太空站結構完整性的潛在影響,這些見解不僅對太空站很重要,對抵達火星和更遠星球的長期太空任務更為重要。

值得注意的是,並非所有的微生物都是有害的。事實上,人體健康依賴於很多細菌,重要的是需要瞭解某些細菌和真菌在太空條件下可能會有怎樣不同的行為表現,以及這些變化是否會危及人類健康。例如:一些細菌在太空中很難被殺死,但是清除太空站所有細菌既不可取,也不可能,目前這項最新研究將有助於確保太空站太空人的健康和安全。

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