在追求极致清洁的居住环境中,人们往往忽视了微生物多样性的重要性。然而,一项最新研究揭示了国际空间站内无菌状态可能对宇航员健康造成的潜在威胁,引发了对适当增加微生物多样性的新思考。
这项研究成果在《细胞》杂志上发表,指出空间站内部几乎完全缺乏在地球土壤和水中常见的环境微生物。这些微生物原本对人体免疫系统有着积极的促进作用。研究认为,空间站内微生物多样性的缺失,可能是导致宇航员频繁遭受皮疹、唇疱疹、真菌感染及带状疱疹等免疫相关疾病困扰的原因之一。
研究的主要负责人,美国加州大学圣地亚哥分校的教授彼得·多雷斯泰因指出,尽管宇航员患病的具体机制尚未完全清楚,但可以推测免疫系统需要外界环境的定期刺激来维持其正常功能。研究团队建议,未来在不降低卫生标准的前提下,可以考虑引入特定的微生物来改善宇航员的健康状况。
为了深入了解空间站内的微生物环境,研究团队与宇航员合作,对803个不同表面进行了采样,样本数量远超以往的研究。这些样本被送回地球进行详细分析,以确定其中的细菌种类和化学物质。通过构建三维“地图”,研究人员展示了每个样本的采集位置以及细菌和化学物质之间可能存在的相互作用。
研究还发现,清洁剂和消毒剂成分在空间站内普遍存在,使得空间站的微生物环境更接近于医院等工业化隔离场所。多雷斯泰因强调,尽管人们普遍认为应尽可能减少环境中的微生物,但对于长期太空旅行来说,这可能并非最佳选择。这一发现对于科考站、潜艇、医院等需要长期密闭的环境场所同样具有重要的参考价值。
研究团队进一步指出,若希望地球生命能在太空环境中繁衍生息,就必须系统地考虑搭载哪些有益微生物,以协助宇航员建立可持续的良性生态系统。他们建议,在确保不引入致病病原体的前提下,应通过增加微生物多样性来改善空间站等密闭环境。具体措施包括使用枯草芽孢杆菌替代传统消毒剂,以及培育多样化的植物群落等。已有研究表明,植物分泌的一些因子可有效降低哮喘和过敏的发生率,而空间站目前完全缺乏这类因子。
加拿大渥太华大学的生物学家奥德特·拉纳维尔博士也强调了环境对免疫系统的重要性。她指出,人体免疫系统需要通过接触环境中的微生物(包括病原体)来维持其动态平衡。这种接触有助于免疫系统学习区分“无害物质”与“威胁”,从而做出正确的免疫应答决策。然而,她也提醒道,在太空环境中人为引入地球微生物需谨慎,以避免将寄生虫和真菌等带入太空。