2025年5月，我國科學家宣佈一項重大發現：從中國空間站分離出一種獨特微生物，並將其命名爲“天宮尼爾菌”。它既非地球實驗室的“偷渡客”，也不屬於任何已知微生物類羣。這一“太空來客”的發現迅速引發關注：“這位太空‘新面孔’究竟是什麼？”

“外星來客”身份揭祕

首先，大家可能好奇，中國空間站發現的這個神祕微生物，真的來自太空嗎？還是它原本就來自地球，只是偶然被帶到了太空？科學家們早已考慮到了這個關鍵問題。爲了排除地球微生物的干擾，航天員採樣時使用的採樣溼巾等工具都經過嚴格的滅菌處理；此外，他們還設置了專門的對照實驗，確保實驗結果的準確性。

航天員在軌進行微生物採樣

（圖片來源：中國載人航天）

那麼，科學家又是依據什麼將其判定爲新物種的呢？所謂“新物種”，是指一種此前從未被任何科研人員報道過、也沒有任何相關文獻記載的物種，它在形態、生態特徵和基因組上與已知物種有顯著差異。

科學家們在發現這個神祕微生物後，對其進行了全面的“掃描”。首先，爲它拍了“證件照”：發現它呈現出典型的桿狀形態，菌落爲白色且光滑，看起來類似細菌。接着，測試了它的“口味”：發現這種微生物相較於其它微生物偏愛明膠（意味着其可通過分解明膠獲取能源）。

最後，科學家們提取了它的DNA，進行了基因組分析。結果發現，它的基因組與其他微生物有很大差異，甚至與最近緣兩個物種相比，其ANI值（基因組相似性）僅爲83.3%和85.5%，dDDH值（數字DNA-DNA雜交值）僅爲27.5%和31.0%（通常來說，兩株細菌的ANI值低於95%，dDDH值低於70%，則可認爲這兩個菌株是不同的物種）。這些信息強烈支持這位“太空來客”是一個全新的細菌類羣。

科學家們綜合基因組信息、形態學比較以及生理生化比較的結果，查明瞭這個“太空來客”的真實身份，證實它是新物種，並將其命名爲“天宮尼爾菌”（Niallia tiangongensis）。

天宮尼爾菌的“超能力”

要知道，空間站對微生物而言並非理想樂園，而是一座充滿生存陷阱的“高空試煉場”。首先，它們要面對高強度的宇宙輻射，其強度約爲地球表面的50倍，相當於每秒遭受上千萬顆“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，可利用的有機物極其稀缺，微生物若想生存，不得不玩起“飢餓遊戲”，靠啃食金屬離子或“同伴遺體”度日；失重環境帶來的混亂更是將生存難度又拔高一籌——液體在艙內漂浮成球，微生物必須耗費更多能量在“三維太空”中“游泳”覓食。

看到這裏，新的疑惑又會隨之而來：天宮尼爾菌究竟爲什麼能夠生存在這樣極端惡劣的太空環境中？答案藏在它的一系列“超能力”裏。

強大的基因片段修復能力：天宮尼爾菌體內的BshB1和SplA蛋白就像“納米級維修工”，專職修復輻射損傷的基因片段。不僅如此，這兩種蛋白的多個關鍵氨基酸還發生了突變，使其修復效率顯著提升，比起生活在地球上的普通微生物，抗輻射能力顯著增強。

神奇的“喫膠”本領：在空間站環境中，其他微生物可能已經餓得奄奄一息，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養物質，供自己吸收、存活。這一能力來自它獨有的gelE基因，而它的近緣物種，例如環狀尼爾菌（Niallia circulans），則完全不具備這一“喫膠”本領。

搭建“防禦屏障”的集體智慧：天宮尼爾菌不僅獨善其身，還懂得羣體協作。它能分泌生物膜，像搭起一個“微型防空洞”，把整個菌羣包裹其中，形成堅固的屏障，抵禦乾燥、輻射等外部威脅。這不僅是個體的防禦策略，更是集體的求生智慧。

“優勝劣汰，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境中，生存是一門兼具智慧、適應力與合作能力的藝術。

天宮尼爾菌的應用潛力

除了自身是一名“六邊形戰士”，對我們人類來說，天宮尼爾菌有哪些令人期待的實際用途呢？我們不妨放飛想象，以“未來設計師”的視角，看看這位太空“微生物特工”能夠在工業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特本領，或許能爲處理居住艙中的塑料垃圾提供新思路。想象一下，未來的空間站中，天宮尼爾菌化身清潔小能手，默默維護艙內環境，成爲人類星際征途中的得力助手。

航天員的“獨特護盾”：天宮尼爾菌的生物膜功能堪稱一層天然護盾，既能抵禦輻射，又能應對太空的極端條件。若將這一特性用於航天服材料，或許可以顯著提升其對宇宙射線的防護能力，爲航天員提供新一層級的安全保障。

護膚品的“成分新銳”：天宮尼爾菌的抗氧化蛋白是它適應惡劣環境的“祕密武器”。這種蛋白的獨特屬性，使其成爲抗衰老護膚品的理想候選成分。隨着研究深入，這種成分有望被引入護膚品界，幫助肌膚抵禦環境損傷、延緩衰老進程。

總體來看，天宮尼爾菌的發現，不僅是一次微生物分類學上的進展，還展現了生命在極端環境中的非凡適應力，也揭示了這一新物種在未來應用中的無限潛力。

令人期待的是，在不久的將來，當我們邁向火星時，這類經過重重考驗的“微生物特工”甚至可能與我們同行，發揮輔助作用，推動人類文明在宇宙中再綻光芒。

參考文獻：

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出品：科普中國

作者：韓楠（生物學博士）

監製：中國科普博覽