這些“天外歸客”揭開生命的秘密

光明日報記者 齊芳

11月4日，總重量約34.6公斤的空間站第七批空間科學實驗樣品，隨神舟十八號飛船順利返回。斑馬魚培養基、氨基酸、寡肽、產甲烷古菌、極端環境微生物等24種生命實驗樣品成為公眾關注的焦點。因時效要求，落地後實驗樣品第一時間就從着陸場轉運至北京中國科學院空間應用工程與技術中心，交付科學家開展後續研究。

極端環境微生物，叩問生命星際傳播可能性

極端環境微生物生活在地球上絕大多數生物不能存活的環境中。到了太空中，它們還能不能生存？中國科學院西北生態環境資源研究院副研究員章高森説：“探討這些極端環境微生物向外太空拓展的能力，可以評估地球生命發生星際傳播的可能性，驗證岩石有生源假説，為生命起源研究和地外生命探索提供依據，同時挖掘極端環境微生物的各層次抗逆資源。”

此次實驗樣本還包括人工極端環境中的微生物，它們採自AIT（總裝集成測試）環境和裝配車間。“我們從分離到的微生物中篩選出耐受惡劣環境能力最強的菌株，它們與常見空間暴露條件航天器材料形成複合結構。”章高森解釋，“我們總能從應該不存在微生物的環境中發現一些特別頑強的微生物，它們也會跟航天器一起飛向太空。”

那麼，它們能在漫長的太空旅行中存活下來嗎？會給別的星球帶來改變嗎？章高森説：“在這項研究中，我們模擬微生物在航天器不同材料中的存在狀態，通過艙外暴露實驗來獲得其在空間環境的生存極限和耐受性，分析航天材料對微生物的防護特徵，為深空探測行星保護的技術驗證與實施奠定基礎。”

斑馬魚和金魚藻，空間脊椎動物研究新突破

斑馬魚和金魚藻，可謂是“天宮”上最引人注目的“超級明星”。

中國科學院水生生物研究所博士張憲園介紹，科研人員構建了一個由斑馬魚和金魚藻組成的小型水生生態系統，在2024年4月25日搭載神舟十八號進入中國空間站，安裝在問天艙生命生態櫃開展空間實驗，實驗計劃30天，實際完成44天的生態系統空間穩定運行。

這次實驗，實現了我國在空間培養脊椎動物方面的突破，並發現空間環境對斑馬魚的運動行為產生了明顯影響。“接下來，我們將結合實測數據對水生生態系統進行深入研究，比如探索斑馬魚和金魚藻二元生態系統穩定運行規律、水生生態系統在空間環境下物質循環機制等。”張憲園説，“本次實驗取回了水體樣本和魚卵。我們正在設計新的實驗裝置，期待下次實驗能夠取回斑馬魚，獲得更多突破。”

厭氧古菌，探索火星甲烷起源之謎

產甲烷古菌是地球大氣最主要的貢獻者，一直是生命起源的研究焦點。美國“好奇號”火星車在火星觀測到了甲烷，同時發現其在火星大氣中的含量有季節波動，而這種波動很像是生物產生的。

火星甲烷從哪裏來？為揭開這個謎題，科學家們開展了“厭氧古菌輻射損傷與適應性研究”。

清華大學地球系統科學系助理研究員崔奪介紹，實驗驗證了三株產甲烷古菌在空間微重力環境和宇宙輻射條件的適應性。“我們在太空艙艙內、艙外都放置了實驗裝置，地面實驗室同步進行實驗，形成地球、模擬火星重力（空間微重力）和宇宙輻射的相互對照實驗。”

艙內樣品利用問天艙生命生態實驗櫃小離心機模塊開展，於2024年1月19日在小離心機安裝好開始實驗，於2024年8月20日從小離心機取出結束實驗。實驗結束後，實驗樣品被放入4℃低温預冷裝置中保存，等待下行。艙外樣品利用夢天艙生命輻射暴露裝置開展，於2024年4月2日開始實驗，9月27日實驗樣品順利回艙，放入4℃低温預冷裝置等待下行。

崔奪説：“我們將對樣品進行表型、遺傳、轉錄和蛋白水平差異的驗證，以期待揭示好奇號火星車觀測到的甲烷來源之謎。”

生命“種子”，為地外生命探尋提供實驗依據

在天宮中，還有一些微小的生命種子——氨基酸。廈門大學化學化工學院副教授劉豔介紹，氨基酸是生命的“種子”，在宇宙空間廣泛存在。它們在什麼條件下能形成生命？這是回答生命起源、探索人類在宇宙中是否有“鄰居”的重要一環。

“這次隨神舟十八號飛船下行的艙內樣品，是繼神舟十六號發射任務後的第三批實驗樣品。此次，我們拓展了受試氨基酸的種類，進一步驗證氨基酸成肽反應的微重力響應，有助於瞭解重力在生命起源過程中的重要作用及潛在分子機制。”劉豔説，接下來，科學家將深入研究，以期解答豐富的宇宙射線是否能夠在某種特殊環境下激發生命的“種子”縮合；同時，探索利用空間輻射生物學裝置，進行空間輻射激發下相關基礎生化反應的研究，“這將為地外生命探尋潛在地質環境的篩選提供重要的實驗依據”。

（光明日報北京11月4日電）

《光明日報》（2024年11月05日 08版）