天宫尼尔菌(Niallia tiangongensis)是2025年5月中国科学家宣布在中国空间站发现的微生物新物种,隶属于细胞杆菌科尼尔属,是适应太空极端环境的革兰氏阳性产芽孢细菌,被称为太空环境的“六边形战士” 。
核心特征
1. 分类与起源:属于细菌域厚壁菌门,与近缘物种环状尼尔菌基因组差异显著,ANI值仅83.3%-85.5%(低于95%的物种界定标准),确认是未被记载的新物种 。推测起源于地球微生物,在空间站高辐射、微重力环境中演化成新物种,非外星生命。
2. 形态与结构:个体微小,直径不足1微米,能形成芽孢抵御极端环境,还可分泌多糖和蛋白质形成粘性生物被膜,牢牢附着在空间站金属、塑料等表面 。
3. 独特能力:抗辐射方面,通过合成杆菌硫醇清除辐射产生的自由基,在50kGy电离辐射下可存活,抗辐射能力是地球同类微生物的3倍;DNA修复上,含高效修复酶,能快速修复辐射造成的DNA链断裂,修复效率比地球细菌高2-3倍;代谢特化上,独有gelE基因,可分解明胶、塑料等有机物获取能量,还能分解空间站内的废弃物和废气 ;极端适应上,靠纳米级水合晶体锁水,在真空中存活率达72%,兼具抗干燥、耐高温特性,可低代谢待机度过恶劣环境。
发现过程
2023年5月,神舟十五号航天员在空间站舱内用无菌擦巾采集表面样本并低温储存;样本返回地面后,科研团队经2年多的基因组测序、系统发育分析等研究,确认其为新物种;2025年相关成果发表于《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》 。
科学价值与应用前景
- 航天领域:可开发为“太空清洁工”处理舱内废弃物和废气,其生物被膜机制或能用于制造自修复舱体涂层,延长设备寿命40%。
- 医疗领域:耐辐射机制为癌症放疗提供新思路,相关蛋白质可提升正常细胞抗辐射能力,降低放疗副作用70%,还可能用于研发新型抗菌材料对抗耐药菌。
- 环保领域:分解塑料的能力或可用于海洋塑料降解及太空垃圾处理,为解决环境问题提供新方案。
- 农业领域:提取抗逆基因可培育耐辐射、抗旱的作物品种,如“火星土豆”“月球小麦”,为太空农业奠基。 |