“來，大家嘗一嘗，這就是用太空歸來的微生物釀造的太空啤酒、太空酸奶，嘗嘗味道有什么不同？”近日在朋友間一次聚會上，我國空間微生物學家、解放軍總醫(yī)院教授劉長庭興致勃勃地讓大家品嘗利用太空技術轉化的美食。他說：“我研究了一輩子空間微生物，退休之后最大心愿，就是把空間微生物研究成果應用到老百姓的日常生活中，走到千家萬戶的餐桌上。”

　　地球上的微生物登上太空

　　微生物被譽為“地球之王”，在地球上已存在35億年，是地球上最大的生物類群，廣泛存在于空氣、水、土壤及其它生態(tài)系統(tǒng)中，在生物圈和地球物質循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。

　　在自然界，微生物參與元素循環(huán)、推動物質轉化，與人類關系十分密切。人體表面及體內的正常微生物菌群，有益于人類健康；而由各種病原微生物引起的感染性疾病，則是人類最為常見和多發(fā)的疾病。

　　隨著航天技術不斷發(fā)展，太空已成為人類活動的新空間。原本只在地球上生存的微生物，也隨著人類一起登上了太空。例如在“和平”號空間站，人們已經檢測到234種微生物。

　　劉長庭介紹，微生物進入太空有兩種途徑，一種是由航天員攜帶的。一般來說，健康人體都攜帶了至少10億個微生物（如細菌、真菌、病毒等），存在于人體的皮膚、口腔、鼻咽部、胃腸道等部位，這些微生物會隨著航天員一起進入太空。

　　另一種途徑是由各類航天器材攜帶的。盡管載人飛船、航天服、裝船產品等各類航天器材和設備，在進入太空之前都會進行非常嚴格的真空消毒，但由于微生物實在太小，總會有“漏網(wǎng)之魚”一起搭載進入太空。

　　太空中的強輻射、微重力、弱磁場、高真空、極度溫差、粒子輻射等特殊環(huán)境，必然會誘導來自地球的微生物產生基因突變，進而影響微生物的生物學性狀和功能。發(fā)生變異的微生物，不僅對航天員的身體健康帶來潛在威脅，還會在密閉的環(huán)境中形成微生物腐蝕，影響各類精密的航天儀器正常工作。

　　“國內外研究表明，太空極其特殊的環(huán)境，可以加速微生物變異、毒力、耐藥性等改變。人體在空間環(huán)境中免疫力下降，而病原菌毒力增強。因此，一旦航天員發(fā)生感染，治療難度無疑將會加大。在國際空間站中，曾經多次發(fā)生航天員呼吸道、皮膚、結膜等處的感染。”劉長庭介紹說。

　　為了保障載人航天穩(wěn)健發(fā)展，空間微生物學在國際上方興未艾。科學家的初衷是解決航天活動中的微生物感染問題。但隨著研究走向深入，如何利用太空資源展開微生物研究、服務于地球上的人類，也成為空間微生物學的主要內容。

　　據(jù)劉長庭介紹，目前，空間微生物研究主要包括三種類別：一是病原微生物，包括航天員太空感染防控、地面難治性感染的防治；二是腐蝕微生物，包括空間站設備的防腐研究、新型抗菌材料的研制；三是工業(yè)微生物，包括空間微生物制藥產業(yè)、空間工業(yè)微生物的誘變育種。

　　開創(chuàng)我國空間微生物學

　　根據(jù)計劃，我國將于2022年前后建成空間站。屆時，將有航天員長期駐守，這對深入開展我國的空間微生物學研究具有重要意義。

　　早在1997年，劉長庭就帶領團隊開展空間生物醫(yī)學研究，先后完成了神舟8、9、10、11號飛船、天宮一號飛船及天宮二號空間實驗室微生物搭載任務，進行了眾多開拓性研究。

　　例如，他帶領研究團隊在我國神舟8號搭載了重組人工干擾素ɑ1b菌株，獲得了5株高產菌，產量最高可增加3倍，傳50代后，仍然穩(wěn)定。在神舟10號飛船搭載的產酶溶桿菌，產量提高了3.5倍，具有很好的穩(wěn)定性，其代謝物可用于裂解重組蛋白的工業(yè)生產（如胰島素及其類似物），具有較高的特異性、效率和穩(wěn)定性。

　　在大量科學研究的基礎上，劉長庭還提出了“空間微生物分子效應”學說。這一學說有三個理論：空間微生物毒力突變與人體互利共生理論；空間微生物突變與代謝相關空間制藥理論；空間微生物腐蝕與洗消材料技術理論。他由此提出我國空間微生物三個應用方向：保障航天員與人類健康及感染性疾病治療方向；藥物及功能性食品等研發(fā)方向；延長航天器在軌運行時間方向。

　　截至目前，他帶領團隊在空間微生物領域獲得國家專利23項，實用新型和外觀設計專利7項，并建立了世界上唯一的空間微生物數(shù)據(jù)中心。

　　推動空間微生物技術產業(yè)化

　　讓空間微生物造福人類，是劉長庭的不懈追求。他帶領團隊與北京富樂頓空間生物研究院合作，通過對空間酵母菌進行篩選育種，成功獲得多株性能優(yōu)良的突變菌株，能在高溫和低溫中發(fā)酵，可用于啤酒、葡萄酒、果酒釀造工業(yè)的釀酒酵母。

　　其中，一種可釀造啤酒的葡萄酒發(fā)酵酵母已投入了生產。這就是在朋友聚會時，劉長庭帶給大家品嘗的“太空啤酒”。在啤酒特有的清爽中，含有丁香花的香氣，果然與眾不同。

　　據(jù)介紹，用“空間啤酒酵母”生產的“太空啤酒”，目前正在進行工業(yè)化生產的前期準備，不久就有望走上老百姓的餐桌。此外，針對單一純種酸奶發(fā)酵劑，公司還成功篩選出了“空間羅伊氏乳桿菌”，也正在進行產業(yè)化前期準備。

　　劉長庭還大力推動了一系列空間微生物學研究成果的轉化和產業(yè)化。例如，利用高效復合微生物技術、無機平板陶瓷膜微濾加活性炭技術，大幅提高飲用水的細菌去除率，為航天員的飲用水、生活用水提供保障。這一先進的水凈化技術，可以直接將航天員的洗澡水、生活用水，凈化成為飲用水標準。通過高效復合微生物技術，對航天員的大小便進行凈化處理，使航天員在航空器有限的活動空間內，能夠正常的生活和開展工作。

　　“空間微生物技術應用廣泛。未來，我們不僅可以喝到太空啤酒，吃到太空酸奶，還能使用太空益生菌生產化妝品、抑菌洗液等日用品，用空間微生物育種技術開發(fā)藥品、保健品、生物飼料、以及各類新材料等。我愿為這一天的早日到來盡心竭力。”劉長庭說。（記者張建松）

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責任編輯： 薛濤