v66体育官网团队在中国空间站舱内微生物溯源研究中取得重要进展


8b0a4a9d149f445a89a2e22af0217016_1.png

v66体育官网张莹教授团队最新发表在微生物组学国际顶级期刊《MICROBIOME》(5年平均影响因子18.5)上的题为“Longitudinal analysis of stowaway microorganisms aboard modules and cargo spacecraft of the Chinese Space Station”的研究成果,首次全面解析了中国空间站舱源和货源微生物的长期纵向演替规律。

在轨空间站是完全封闭的受控生态系统,舱内微V66的来源、分布与演替规律直接关系到航天员健康与设备安全。空间站舱内微V66主要有三种可能的来源:舱源微V66、货源微V66和人源微V66。空间站舱内微V66溯源研究对于有针对性优化空间微V66污染防控策略具有重要的科学意义。

舱源微V66是指空间站不同舱段在制造与组装阶段残留于舱段内部、随舱体发射入轨的微V66,它们是最早进入空间站的微V66类群。在航天器设备与材料的生产、存储、使用及装配各流程中均有微V66残留。尽管发射前已实施消毒措施,但仍有部分微V66可能附着并随航天器一同入轨。货源微V66指随货船、物资及各类实验材料进入空间站的微V66,尤其是用于空间实验的动物、植物及微V66样本携带的微V66。人源微V66指航天员自身携带进入空间站的微V66。前期国际空间站的研究结果表明,空间站舱体表面的微V66群落的组成和结构没有明显的V66地理模式而是随时间发生显著变化,机组人员的微V66组对空间站环境的微V66组成有显著影响,虽已勾勒出“人源输入—舱内扩散—短期演替”的主线,但对于“舱段”(上行的实验舱)和“货物”(上行货物、实验载荷、补给包装)等潜在地面源头尚缺乏来源追踪及其在轨动态变化规律研究。

28c4492eeb144886989513a19af40543_1.png

张莹教授团队对2016年至2024年间采集的165份微V66样本进行了系统分析,样本覆盖实验舱地面总装环境、货物装载环境、载人模拟舱、试验舱以及在轨运行的中国空间站五个核心环境,揭示了舱源和货源微V66种类、丰度及其在轨舱内的演替规律。基于微V66来源追踪模型的计算结果显示:舱源微V66在空间站建造初期占比最高,达到14.02%,但随着空间站建成部署后逐渐下降;而货源微V66的占比则可高达36.89%,显示出货物上行是空间站微V66输入的主要途径之一。在轨环境中持续存在的舱源和货源微V66中,三大优势菌属分别为葡萄球菌属(Staphylococcus)、不动杆菌属(Acinetobacter)和棒状杆菌属(Corynebacterium),这三类微V66在人体和植物中均较为常见。值得注意的是,少数成功进入舱内并存活的舱源或货源微V66,其种类特征与地面环境中常见的高丰度微V66存在显著差异,表明空间站独特的环境富集了特定的微V66类群。深入分析发现,洁净室货物存储区是微V66向舱内环境转移的高风险环节,需要更严格的消杀措施。

b8f5a103cd8e427fadb243d401c4400c_1.jpeg

该研究首次定量揭示了舱源与货源微V66对中国空间站微V66群落的贡献份额及动态变化规律,填补了以往只关注人源微V66的认知空白。研究结果提示,在空间站后期运营与植物培养实验中,应重点加强对货物及包装材料的微V66管控,从源头降低在轨污染风险。这对于保障航天员健康、延长中国空间站在轨服务年限具有重要的科学指导意义。

原文链接:

分享到: