人在太空，如何与微生物和平共处？

空间站作为(zuòwéi)一个复杂、封闭、相对独立的生态系统，为航天员长期驻留创造(chuàngzào)了良好环境，同样也为微生物的滋生提供了有利条件。空间站微生物的来源是什么？可能(kěnéng)造成哪些影响？如何防控？一起来了解。 　01 空间站微生物(wēishēngwù)从何而来？ 微生物是一类数量繁多、分布广泛(guǎngfàn)且适应性极强的群体，可通过多种途径进入空间站。这些微生物在温度、湿度等(děng)生长条件(tiáojiàn)满足的情况下会不断滋生，共同构成(gòuchéng)空间站上的微生物群落。空间站的微生物主要来源于以下几个方面： 　① 航天员自身(zìshēn)携带 人体自身内部或体表天然存在细菌、真菌等大量微生物，随航天员身体进入空间站，并(bìng)通过舱内气体和其他接触途径引入(yǐnrù)。 　② 空间站使用材料和设备(shèbèi)上携带 建造空间站使用的结构金属、非金属等各类材料在(zài)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、工具和环境(huánjìng)（如厂房空气、放置表面）将(jiāng)微生物引入并附着在材料、设备表面或内部。 　③ 地面总装、测试等阶段引入(yǐnrù) 空间站在地面总装、测试、试验和发射准备过程中，操作人员自身(zìshēn)携带或穿戴的衣物、使用的工具(gōngjù)，都会将厂房(chǎngfáng)内地（墙）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(huòwù)携带 为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(bìng)通过人员对货物转移和舱内(cāngnèi)气体流通传递至舱内。 　02 微生物对空间站有何影响(yǐngxiǎng)？ 要实现人在太空的长期生存(shēngcún)，必须构建相应的生态系统，不仅要有动植物，也要有微生物(wēishēngwù)。但如果空间站微生物失衡，就会给(gěi)航天员健康安全及舱内系统稳定性带来挑战。 　① 构成航天员(hángtiānyuán)健康威胁 致病性微生物会对航天员的健康(jiànkāng)构成威胁(gòuchéngwēixié)，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(dúxìng)可能增强，使航天员在轨健康风险增加。 ② 导致空间站设备及材料(cáiliào)损坏 微生物会腐蚀电缆、接插件、电路板等，造成舱内设备短路或断路(duànlù)等故障；一些微生物会形成生物膜堵塞管道，引发(yǐnfā)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（从左到右依次为：橡胶(xiàngjiāo)、金属钛、电路板、金属铝） 此外(cǐwài)，微生物会侵蚀材料，降低材料性能(xìngnéng)，进而影响空间站使用寿命(shǐyòngshòumìng)；某些微生物还会产生毒素，污染舱内空气、水源和食物，导致舱内环境恶化。 △国际空间站(kōngjiānzhàn)上各种材料的微生物腐蚀情况（从左到右依次为：飞船舷窗有机玻璃腐蚀、密封圈腐蚀、金属(jīnshǔ)铝板损伤） 　03 空间站微生物(wēishēngwù)防控如何开展？ 在轨开展空间站微生物防控，对于保障航天员健康和设备(shèbèi)在轨长期稳定运行具有重要(zhòngyào)意义。那么，如何进行微生物防控，从而与它们和平共处(hépínggòngchǔ)？ 空间站微生物(wēishēngwù)监测是微生物控制的基础。微生物监测主要是对(duì)舱内气体、表面、水系统(xìtǒng)等不同介质中的微生物的菌种和菌落进行(jìnxíng)定期的检测，并对微生物生长状况进行评估，为微生物的控制提供依据。在《天宫TV》中，我们也会看到航天员乘组定期开展空气微生物、表面微生物、饮水分配器出水口微生物采样的相关(xiāngguān)画面。为何要从这几(jǐ)方面进行监测呢？ △开展(kāizhǎn)水样微生物检测 一方面，密闭环境气体中的(de)微生物水平可较为真实(zhēnshí)地反映整个(zhěnggè)环境的平均水平，且气体中的微生物与航天员的接触更为密切，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(de)载体(zàitǐ)，其数量直接反映了对舱内材料(cáiliào)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繁殖，防止其短期快速爆发。 同时，水系统中微生物生长速度较快，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(kòngxìtǒng)的稳定性。因此，对上述环境(huánjìng)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。 　在轨微生物培养(péiyǎng)法检测技术 基于(jīyú)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(huánjìng)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和分析。我国科研团队就研制了微生物在线(zàixiàn)监测模块，配备在轨微生物培养和观察系统，可监测空气、水和表面样本中的微生物活性。 　在轨微生物免培养(péiyǎng)法检测技术 由于培养法的(de)微生物(wēishēngwù)(wēishēngwù)种属鉴定需下行至地面后进行，存在时间滞后性，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(fēngxiǎn)，随着相关技术和检测设备的改进，我国(wǒguó)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，证明了该方法在空间进行实时测序分析和直接微生物鉴定的可行性。 一是严格标准(biāozhǔn)及规范。目前我国实施(shíshī)的(de)国家标准GB/T 43421-2023《载人航天器微生物(wēishēngwù)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，同时对实/试验载荷、货物、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。 二是空间微生物(wēishēngwù)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(xiānghùzuòyòng)科学试验装置已(yǐ)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(cáiliào)相互作用科学实验装置 微生物(wēishēngwù)腐蚀(fǔshí)防护的重要(zhòngyào)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生长、释放抗菌剂杀死微生物以及通过接触杀死微生物。 总的看，目前我国在空间站微生物检测与控制技术(jìshù)方面取得了显著(xiǎnzhù)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(shèbèi)和(hé)技术应用；在微生物控制方面，也制定了明确要求并配备了有效的技术手段。 微生物监测与控制是一项伴随空间站长期(chángqī)运行的(de)持续性(chíxùxìng)工作，需要随时了解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(rènwù)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：中国载人航天(hángtiān)）