出品：科普中國(guó)

作者：韓楠（生物學(xué)博士）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

2025年5月，我國(guó)科學(xué)家宣布一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)：從中國(guó)空間站分離出一種獨(dú)特微生物，并將其命名為“天宮尼爾菌”。它既非地球?qū)嶒?yàn)室的“偷渡客”，也不屬于任何已知微生物類群。這一“太空來(lái)客”的發(fā)現(xiàn)迅速引發(fā)關(guān)注：“這位太空‘新面孔’究竟是什么？”

“外星來(lái)客”身份揭秘

首先，大家可能好奇，中國(guó)空間站發(fā)現(xiàn)的這個(gè)神秘微生物，真的來(lái)自太空嗎？還是它原本就來(lái)自地球，只是偶然被帶到了太空？科學(xué)家們?cè)缫芽紤]到了這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。為了排除地球微生物的干擾，航天員采樣時(shí)使用的采樣濕巾等工具都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌處理；此外，他們還設(shè)置了專門的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

航天員在軌進(jìn)行微生物采樣

（圖片來(lái)源：中國(guó)載人航天）

那么，科學(xué)家又是依據(jù)什么將其判定為新物種的呢？所謂“新物種”，是指一種此前從未被任何科研人員報(bào)道過(guò)、也沒(méi)有任何相關(guān)文獻(xiàn)記載的物種，它在形態(tài)、生態(tài)特征和基因組上與已知物種有顯著差異。

科學(xué)家們?cè)诎l(fā)現(xiàn)這個(gè)神秘微生物后，對(duì)其進(jìn)行了全面的“掃描”。首先，為它拍了“證件照”：發(fā)現(xiàn)它呈現(xiàn)出典型的桿狀形態(tài)，菌落為白色且光滑，看起來(lái)類似細(xì)菌。接著，測(cè)試了它的“口味”：發(fā)現(xiàn)這種微生物相較于其它微生物偏愛(ài)明膠（意味著其可通過(guò)分解明膠獲取能源）。

最后，科學(xué)家們提取了它的DNA，進(jìn)行了基因組分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它的基因組與其他微生物有很大差異，甚至與最近緣兩個(gè)物種相比，其ANI值（基因組相似性）僅為83.3%和85.5%，dDDH值（數(shù)字DNA-DNA雜交值）僅為27.5%和31.0%（通常來(lái)說(shuō)，兩株細(xì)菌的ANI值低于95%，dDDH值低于70%，則可認(rèn)為這兩個(gè)菌株是不同的物種）。這些信息強(qiáng)烈支持這位“太空來(lái)客”是一個(gè)全新的細(xì)菌類群。

科學(xué)家們綜合基因組信息、形態(tài)學(xué)比較以及生理生化比較的結(jié)果，查明了這個(gè)“太空來(lái)客”的真實(shí)身份，證實(shí)它是新物種，并將其命名為“天宮尼爾菌”（Niallia tiangongensis）。

天宮尼爾菌的“超能力”

要知道，空間站對(duì)微生物而言并非理想樂(lè)園，而是一座充滿生存陷阱的“高空試煉場(chǎng)”。首先，它們要面對(duì)高強(qiáng)度的宇宙輻射，其強(qiáng)度約為地球表面的50倍，相當(dāng)于每秒遭受上千萬(wàn)顆“分子子彈”的轟炸，輕則DNA斷裂，重則基因崩潰；其次，在密閉艙體中，可利用的有機(jī)物極其稀缺，微生物若想生存，不得不玩起“饑餓游戲”，靠啃食金屬離子或“同伴遺體”度日；失重環(huán)境帶來(lái)的混亂更是將生存難度又拔高一籌——液體在艙內(nèi)漂浮成球，微生物必須耗費(fèi)更多能量在“三維太空”中“游泳”覓食。

看到這里，新的疑惑又會(huì)隨之而來(lái)：天宮尼爾菌究竟為什么能夠生存在這樣極端惡劣的太空環(huán)境中？答案藏在它的一系列“超能力”里。

強(qiáng)大的基因片段修復(fù)能力：天宮尼爾菌體內(nèi)的BshB1和SplA蛋白就像“納米級(jí)維修工”，專職修復(fù)輻射損傷的基因片段。不僅如此，這兩種蛋白的多個(gè)關(guān)鍵氨基酸還發(fā)生了突變，使其修復(fù)效率顯著提升，比起生活在地球上的普通微生物，抗輻射能力顯著增強(qiáng)。

神奇的“吃膠”本領(lǐng)：在空間站環(huán)境中，其他微生物可能已經(jīng)餓得奄奄一息，但天宮尼爾菌卻能啃食“橡膠”度日——把艙體密封膠中的明膠分解成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供自己吸收、存活。這一能力來(lái)自它獨(dú)有的gelE基因，而它的近緣物種，例如環(huán)狀尼爾菌（Niallia circulans），則完全不具備這一“吃膠”本領(lǐng)。

搭建“防御屏障”的集體智慧：天宮尼爾菌不僅獨(dú)善其身，還懂得群體協(xié)作。它能分泌生物膜，像搭起一個(gè)“微型防空洞”，把整個(gè)菌群包裹其中，形成堅(jiān)固的屏障，抵御干燥、輻射等外部威脅。這不僅是個(gè)體的防御策略，更是集體的求生智慧。

“優(yōu)勝劣汰，適者生存”，天宮尼爾菌用它的“超能力”告訴我們：在空間站這樣的極端環(huán)境中，生存是一門兼具智慧、適應(yīng)力與合作能力的藝術(shù)。

天宮尼爾菌的應(yīng)用潛力

除了自身是一名“六邊形戰(zhàn)士”，對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)，天宮尼爾菌有哪些令人期待的實(shí)際用途呢？我們不妨放飛想象，以“未來(lái)設(shè)計(jì)師”的視角，看看這位太空“微生物特工”能夠在工業(yè)與日常生活中如何一展身手！

空間站的“清道夫”：天宮尼爾菌具備分解明膠的獨(dú)特本領(lǐng)，或許能為處理居住艙中的塑料垃圾提供新思路。想象一下，未來(lái)的空間站中，天宮尼爾菌化身清潔小能手，默默維護(hù)艙內(nèi)環(huán)境，成為人類星際征途中的得力助手。

航天員的“獨(dú)特護(hù)盾”：天宮尼爾菌的生物膜功能堪稱一層天然護(hù)盾，既能抵御輻射，又能應(yīng)對(duì)太空的極端條件。若將這一特性用于航天服材料，或許可以顯著提升其對(duì)宇宙射線的防護(hù)能力，為航天員提供新一層級(jí)的安全保障。

護(hù)膚品的“成分新銳”：天宮尼爾菌的抗氧化蛋白是它適應(yīng)惡劣環(huán)境的“秘密武器”。這種蛋白的獨(dú)特屬性，使其成為抗衰老護(hù)膚品的理想候選成分。隨著研究深入，這種成分有望被引入護(hù)膚品界，幫助肌膚抵御環(huán)境損傷、延緩衰老進(jìn)程。

總體來(lái)看，天宮尼爾菌的發(fā)現(xiàn)，不僅是一次微生物分類學(xué)上的進(jìn)展，還展現(xiàn)了生命在極端環(huán)境中的非凡適應(yīng)力，也揭示了這一新物種在未來(lái)應(yīng)用中的無(wú)限潛力。

令人期待的是，在不久的將來(lái)，當(dāng)我們邁向火星時(shí)，這類經(jīng)過(guò)重重考驗(yàn)的“微生物特工”甚至可能與我們同行，發(fā)揮輔助作用，推動(dòng)人類文明在宇宙中再綻光芒。

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