人在太空，如何与微生物和平共处？

空间站作为一个复杂、封闭、相对独立的生态系统，为航天员长期(chángqī)驻留创造了良好环境(liánghǎohuánjìng)，同样也为微生物的滋生提供(tígōng)了有利条件。空间站微生物的来源是什么？可能造成哪些影响？如何防控？一起来了解。 　01 空间站微生物从何而来(cónghéérlái)？ 微生物(wēishēngwù)是一类数量繁多、分布广泛且适应性极强的(de)群体(qúntǐ)，可通过多种途径进入空间站。这些微生物在温度、湿度等生长条件满足的情况下会不断滋生，共同构成空间站上的微生物群落。空间站的微生物主要来源于以下(yǐxià)几个方面： 　① 航天员自身(zìshēn)携带 人体自身(zìshēn)内部或体表天然(tiānrán)存在细菌、真菌等大量微生物，随航天员身体进入空间站，并通过舱内气体和其他接触途径引入。 　② 空间站使用材料和设备上(shàng)携带 建造空间站使用的结构金属、非金属等各类材料在生产、存放、使用和安装过程中(zhōng)，以及相关设备在装配过程中，会通过人员、工具(gōngjù)和环境（如(rú)厂房空气、放置表面）将微生物引入(yǐnrù)并附着在材料、设备表面或内部。 　③ 地面总装、测试(cèshì)等阶段引入 空间站在地面总装、测试、试验和发射(fāshè)准备过程中，操作人员自身携带或穿戴的衣物、使用的工具，都会将厂房内地(nèidì)（墙(qiáng)）面和其他设施表面的微生物引入舱内。 ④ 来访航天器及其货物携带(xiédài) 为(wèi)空间站运送货物的货运飞船自身及货物均会携带微生物，并通过人员对货物转移和舱内气体(qìtǐ)流通传递至舱内。 　02 微生物对(duì)空间站有何影响？ 要实现人在太空的(de)长期生存，必须构建相应(xiāngyìng)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(wěndìngxìng)带来挑战。 　① 构成航天员(hángtiānyuán)健康威胁 致病性微(wēi)生物会对航天员的健康(jiànkāng)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(zēngqiáng)，使航天员在轨健康风险增加。 ② 导致空间站(kōngjiānzhàn)设备及材料损坏 微生物会(huì)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(guǎndào)，引发设备故障。 △国际空间站上(shàng)微生物在各种材料上的生长情况（从左到右(cóngzuǒdàoyòu)依次为：橡胶、金属钛、电路板、金属铝） 此外，微生物(wēishēngwù)会侵蚀(qīnshí)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(huánjìng)恶化。 △国际空间站上各种材料的微生物腐蚀(fǔshí)情况（从左到右依次为(wèi)：飞船舷窗有机玻璃腐蚀、密封圈腐蚀、金属铝板损伤） 　03 空间站(kōngjiānzhàn)微生物防控如何开展？ 在轨(guǐ)开展空间站微生物防控，对于保障航天员健康和设备在轨长期稳定运行具有重要意义。那么，如何(rúhé)进行微生物防控，从而与它们(tāmen)和平共处？ 空间站微生物监测(jiāncè)是微生物控制的(de)基础。微生物监测主要是对舱内气体(qìtǐ)、表面、水系统等不同介质中的微生物的菌种和菌落进行定期的检测，并对微生物生长状况进行评估(pínggū)，为微生物的控制提供依据。在《天宫TV》中，我们也会(huì)看到航天员乘组定期开展空气微生物、表面微生物、饮水(yǐnshuǐ)分配器出水口微生物采样的相关画面。为何要从这几方面进行监测呢？ △开展水样微生物检测(jiǎncè) 一方面，密闭环境(huánjìng)气体中的(de)微生物水平可较为真实地反映整个环境的平均水平，且气体中的微生物与航天员(hángtiānyuán)的接触更为密切，是影响航天员在轨健康的关键。 另一方面，表面是密闭环境中内表面微生物生长的载体，其数量(shùliàng)直接反映了对舱内材料的破坏腐蚀情况，定期监测表面中微生物水平，能够预防材料中微生物的大量(dàliàng)繁殖(fánzhí)，防止其短期快速爆发。 同时，水系统中微生物生长(shēngzhǎng)速度较快，而空间站中的再生水循环系统、热控管路都是水大量聚集的场所，直接(zhíjiē)关系到航天员饮用水和空间站热控系统的稳定性(wěndìngxìng)。因此，对上述环境中微生物的定期(dìngqī)监测尤为必要。 目前，中国(zhōngguó)空间站已在轨稳定运行两年(liǎngnián)多，在微生物培养法检测技术方面开展了多项研究和应用。 　在轨(guǐ)微生物培养法检测技术 基于微生物的生长和(hé)繁殖能力，通过提供适宜的营养物质和环境条件，使微生物在培养基上生长和繁殖，从而实现对微生物的检测(jiǎncè)和分析。我国科研团队就研制了微生物在线监测模块，配备在轨微生物培养和观察系统，可(kě)监测空气、水和表面样本(yàngběn)中的微生物活性。 　在轨微生物免培养法(fǎ)检测技术 由于培养法的(de)微生物种属鉴定需下行至地面后进行，存在(cúnzài)时间滞后性，在轨培养过程也增加了航天员暴露于高水平微生物的潜在风险，随着相关(xiāngguān)技术和检测设备的改进，我国空间站已成功开展了基于分子法的在轨微生物检测验证试验(shìyàn)，证明了该方法在空间进行实时(shíshí)测序分析和直接微生物鉴定的可行性。 一是严格(yángé)标准及规范。目前我国实施(shíshī)的国家标准GB/T 43421-2023《载人航天器微生物控制(kòngzhì)要求》中，对载人航天器密封舱设计、研制、在轨运行等阶段的微生物控制提出了明确要求(míngquèyāoqiú)，同时对实/试验载荷、货物(huòwù)、航天员等微生物控制作出了相应规定，为我国空间站的微生物控制提供了依据。 二是(èrshì)空间微生物腐蚀(fǔshí)防护。我国空间站正在开展空间微生物腐蚀领域的研究工作，科研团队研制的微生物-材料相互作用科学试验(shìyàn)装置(shìyànzhuāngzhì)已开展了多批次微生物与材料相互作用试验，包括黑曲霉对聚氨酯涂层电路板、裸铜电路板、热缩管等多种材料的微生物腐蚀试验等。 △微生物-材料相互作用科学实验装置(zhuāngzhì) 微生物腐蚀防护的重要手段之一，防护方式主要分为以下三种：防止微生物在其表面(biǎomiàn)生长、释放抗菌剂杀死(shāsǐ)微生物以及(yǐjí)通过接触杀死微生物。 总的看(zǒngdekàn)，目前我国在空间站微生物(wēishēngwù)检测与控制技术方面取得了显著进展。在轨微生物检测技术已涵盖培养法与免培养法，并且均有相应设备和技术应用(yìngyòng)；在微生物控制方面，也制定了明确要求(míngquèyāoqiú)并配备了有效的技术手段。 微生物(wēishēngwù)监测与控制是(shì)一项伴随空间站长期运行的持续(chíxù)性工作，需要随时了解(liǎojiě)和掌握微生物的演变及规律，不断地改进和更新控制措施。因此，空间站微生物防控技术将是持续保障长期载人航天任务中航天员安全和空间站长期在轨稳定运行的关键技术之一。 （来源：中国(zhōngguó)载人航天）