太空中的微生物：既是挑战亦是机遇|微生物|太空|宇航员

　　来源：biokiwi　　

　　当人类踏出对太空探索的第一步时，也不经意间将属于地球的生物，第一次带入了宇宙。

　　这个生物就是我们生活中无处不在、但又看不见的微生物。在太空探索中，它们依附着人类，在航天器里同样无处不在。

　　我们知道，在地球上，微生物既可能产生可怕的疾病，带来危害，也可以帮助人们生存——制作面包、酿酒，带来益处。在太空环境中的微生物其实也是如此：它们既是挑战，也是机遇。

　　微生物想要在太空生存也不容易

　　不过，即使是我们认为无所不在的微生物，面对宇宙中辐射、真空等等自己从未遇到过的生存环境，其实也是难以适应的。

　　因为有地球大气层的保护，绝大多数生物都不曾经历辐射的威胁，但是进入太空就不一样了。太空辐射一方面会直接攻击DNA，对DNA造成损伤，轻者引起突变，重则可能导致细胞死亡；另一方面，太空辐射还会将水分子解离，产生具有强氧化作用的基团，进而影响细胞中的各种生化反应过程。

　暴露于太空辐射微生物细胞内产生的变化 | 图源：Horneck G， et al。 2010。

　　面对辐射，细菌也是一样，往往会受到巨大的生理影响（如上图）。这也是为什么在生物实验室中，我们会使用紫外线照射来进行灭菌，确保实验台清洁。

　　早在1966年，美国的双子星4号飞船就携带了T1噬菌体、枯草芽孢杆菌孢子、青霉菌孢子等多种微生物进入太空。在经过太空辐射的直接照射16多个小时后，T1噬菌体的存活率只有0.003%，可见太空辐射对微生物的伤害之大。

　　为了检测太空辐射的危害，以及探究微生物生存的极限，之后的航天过程中研究者们不断改进装置，让不同的微生物都来"感受"一下太空辐射（微生物内心：我可谢谢您嘞），并且探究如何更有效地保护生物免遭辐射危害。

　搭载在国际空间站的微生物设施 | 图源：Horneck G， et al。 2010。

　　经过多次的探究，研究者尝试了噬菌体、酵母菌、枯草芽孢杆菌等微生物，只有极少数微生物可以在强烈的太空辐射中生存下来，比如可以生成特殊的胞膜和晶体来保护自己的地衣或者蓝藻。

　　除了强烈的太空辐射，太空的另一个特征是微重力（仅有地球重力的千分之一），但这似乎对微生物利大于弊。

　　研究发现，在模拟的微重力环境下，大肠杆菌的抵抗酸性、热应力和渗透压等能力都会增强，耐药性也会加强。如果从微观角度分析，失去重力的影响下，微生物周围培养的环境也会发生改变，进而可能影响了微生物的代谢效率，并引发一系列的连锁反应。

　　而这，可能给航天飞行带来不小的威胁。

　　微生物是宇航员最警惕的威胁之一

　　在宇航员进入太空时，除了自身体内的微生物，难免也还会携带各种体外的微生物进入太空。在微重力的作用下，太空环境中细菌的耐药性会增加。这也就意味着，如果执行任务的宇航员不慎感染细菌疾病，使用抗生素治疗的效果可能会变差。

　　此外，研究发现在微重力环境下，细菌会更容易黏附在人体身上，甚至毒力更强。例如，经历过"太空旅行"的沙门氏菌，相比于地球的沙门氏菌会对小鼠产生更致命的效果。这些研.............

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