火星任務(wù)會(huì)讓人類生病嗎？太空環(huán)境可能會(huì)讓某些細(xì)菌變得特別難纏

 人參與 | 時(shí)間：2025-11-23 04:10:41
美國航太總署（NASA）的火星會(huì)讓環(huán)境會(huì)讓太空人凱特．魯賓斯（Kate Rubins）正在國際太空站上進(jìn)行生物分子定序（Biomolecule Sequencer）實(shí)驗(yàn)。將來的任務(wù)人類
美國航太總署（NASA）的太空人凱特．魯賓斯（Kate Rubins）正在國際太空站上進(jìn)行生物分子定序（Biomolecule Sequencer）實(shí)驗(yàn)。將來的生病西安碑林怎么找酒店上門資源vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)太空DNA定序儀可以鑒定微生物、診斷疾病，太空甚至有可能偵測(cè)太陽系其他星球上的某細(xì)DNA生命形式。 PHOTOGRAPH BY TAKUYA ONISHI,菌變 NASA
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國國家地理（撰文：Nadia Drake 編譯：林宇威）：雖然我們還不知道火星上是否有微生物存在，但根據(jù)科學(xué)家對(duì)地球細(xì)菌的得特研究，太空環(huán)境可能會(huì)讓某些細(xì)菌變得特別難纏。別難
不會(huì)有人想在太空中被傳染疾病，火星會(huì)讓環(huán)境會(huì)讓因?yàn)榉祷氐厍虻娜蝿?wù)人類任務(wù)可能變得很棘手。在醫(yī)療用品有限的生病框架下，機(jī)組員無法治療每種可能出現(xiàn)的太空并發(fā)癥，而受感染的某細(xì)太空人更可能會(huì)危及整個(gè)任務(wù)。
對(duì)于未來人類前往火星的菌變太空任務(wù)來說，尤其是得特如此！如果太空人不幸開始流鼻涕了，距離最近的藥局可是至少有5300萬公里！雖然說我們?cè)谧屘杖诉M(jìn)入太空之前，已經(jīng)采取了一大堆預(yù)防措施，來降低生病的風(fēng)險(xiǎn)，但如果我們?cè)诘诌_(dá)紅色星球之后，卻發(fā)現(xiàn)全新的感染源，那該怎么辦呢？
沒有人知道現(xiàn)在的火星上是否有微生物存在。但如果在這個(gè)星球上的「居民」不只有人類的探測(cè)車和登陸器，那么這些生物很可能是西安碑林怎么找酒店上門資源vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)藏在地下的單細(xì)胞生物。地底環(huán)境不但能避開強(qiáng)烈的輻射，在深處的地?zé)嵯到y(tǒng)附近，甚至有水、養(yǎng)分和能量能讓生物蓬勃生長(zhǎng) 。
問題是登上火星的太空人，如果想利用這個(gè)星球的地下資源時(shí)，可能會(huì)暴露于潛在的火星細(xì)菌威脅下。更讓人擔(dān)心的是，先前科學(xué)家對(duì)地球微生物的研究顯示，某些細(xì)菌在太空中的表現(xiàn)特別奇怪。了解宿主與病原體之間的反應(yīng)在太空飛行時(shí)如何變化，對(duì)于長(zhǎng)期太空旅行來說非常重要。畢竟，人類前往火星的任務(wù)得花上好幾個(gè)月到幾年的時(shí)間。
亞利桑那州立大學(xué)（Arizona State University）的謝麗爾．尼克森（Cheryl Nickerson）表示：「在我們讓人進(jìn)行長(zhǎng)期飛行前往火星之前，最好弄清楚微生物對(duì)太空飛行環(huán)境的反應(yīng)是什么。」
偵測(cè)感染
在1960和1970年代，至少有兩次阿波羅（Apollo）任務(wù)被罹病的太空人影響。 1968年，阿波羅7號(hào)的指揮官華利．舒拉（Wally Schirra）在發(fā)射后15小時(shí)染上了感冒。很快地，他就把感冒傳染給其他的伙伴，焦躁不安的太空人甚至在太空中發(fā)動(dòng)了一場(chǎng)「迷你叛亂」。
后來在1970年，在惡名昭彰的阿波羅13號(hào)任務(wù)發(fā)射之前，至少有一名預(yù)定的機(jī)組成員因接觸到麻疹患者而被替換。接著在飛行過程中，機(jī)組人員弗雷德．海斯（Fred Haise）出現(xiàn)尿道感染的癥狀，他痛苦卻無法獲得治療，并進(jìn)展為長(zhǎng)期的腎臟感染。
現(xiàn)在，為了減少太空人在地球外罹患疾病的風(fēng)險(xiǎn)，太空機(jī)構(gòu)會(huì)先對(duì)太空人進(jìn)行隔離措施。根據(jù)目前美國航太總署的規(guī)定，在發(fā)射前七天，太空人會(huì)進(jìn)入隔離空間，只能與經(jīng)過批準(zhǔn)的家庭成員和支援人員接觸。不過被隔離在哈薩克拜科努爾太空發(fā)射場(chǎng)（Baikonur Cosmodrome）的太空人薩曼塔．克里斯托福雷蒂（Samantha Cristoforetti）表示，實(shí)際上會(huì)接觸的人仍可能有40至50人。
「仍然有很多人和我們一起度過隔離的這段日子，」她說，「我們偶爾也會(huì)與其他人互動(dòng) ──不過我們應(yīng)該要避免身體接觸，而且他們也會(huì)戴上口罩。」
在隔離期間，醫(yī)生會(huì)定期評(píng)估太空人和接觸者的感染癥狀，像是發(fā)燒或喉嚨痛等等。
「雖然這聽起來可能不太有趣，但我們擔(dān)心的就是些平常的傳染病，像是感冒或是流行性感冒，因?yàn)檫@就是最常見的病原體。」美國航太總署詹森中心（Johnson Space Center）的醫(yī)生羅伯特．馬爾卡希（Robert Mulcahy）在電子郵件中寫道，「我們不希望像感冒這樣的普通疾病，影響了飛行機(jī)組員在進(jìn)行發(fā)射和對(duì)接等關(guān)鍵操作時(shí)的表現(xiàn)。」
從哈薩克發(fā)射前往俄羅斯聯(lián)盟號(hào)（Soyuz）太空船的太空人，也得經(jīng)歷類似的過程。但馬爾卡希和他的同事目前正在更新美國航太總署健康維持計(jì)畫（Health Stabilization Plan）中的檢疫規(guī)定，以符合將來商業(yè)機(jī)組員和從美國發(fā)射的美國航太總署任務(wù)需求。
他們所提出的修改，包括將檢疫期從7天延長(zhǎng)為14天，增加了對(duì)太空人和訪客間直接接觸的限制，并要求在檢疫設(shè)施中工作的非太空人進(jìn)行額外的疫苗接種。
「我們發(fā)現(xiàn)，像是麻疹這類疫苗可預(yù)防的疾病開始在美國卷土重來，」馬爾卡希說，「因此，在檢疫期間確保不會(huì)接觸到這些疾病非常重要。」
感受壓迫
保護(hù)太空人在飛行前不會(huì)暴露在染病風(fēng)險(xiǎn)下是一回事，但如果是藏在人類身體里面或是在太空船上，跟著一起上太空的微生物，該怎么辦呢？
數(shù)十年來，科學(xué)家一直在研究人類和微生物如何應(yīng)付微重力環(huán)境，這可能也對(duì)我們將來要前往低重力環(huán)境的火星來說相當(dāng)重要。雖然科學(xué)家尚未完全了解這些反應(yīng)的確切機(jī)制，但研究結(jié)果顯示，太空飛行會(huì)改變傳染性微生物與免疫系統(tǒng)之間的對(duì)抗機(jī)制，原本微妙的平衡可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)感染較為有利。
根據(jù)這項(xiàng)研究，低重力環(huán)境會(huì)減弱人體的免疫系統(tǒng)，使我們更容易罹病。同時(shí)，微重力似乎也改變了微生物在壓力下的反應(yīng)。在某些情況下，甚至能夠增強(qiáng)致病能力和抵抗藥物的能力。在太空和地球上模擬微重力環(huán)境所進(jìn)行的數(shù)十項(xiàng)研究顯示，太空飛行會(huì)影響某些細(xì)菌對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。
「我們實(shí)在非常驚訝，微生物的致病性竟然會(huì)因?yàn)樘诊w行發(fā)生變化，」尼克森說。她的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)證明，有種造成人類食物中毒的特殊鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella enterica ssp. enterica ser. Typhimurium），如果在微重力環(huán)境待上一段時(shí)間后，會(huì)變得更加致命。
2006年，他們讓沙門氏菌跟著亞特蘭提斯號(hào)（Atlantis）太空梭進(jìn)入軌道。當(dāng)尼克森和她的團(tuán)隊(duì)在地球上培養(yǎng)沙門氏菌時(shí)，太空人也同時(shí)在太空中進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)太空梭返回地球時(shí)，尼克森讓小鼠感染了地球上和太空中的沙門氏菌。
結(jié)果如何呢？太空飛行增加了沙門氏菌的毒性，讓細(xì)菌能以更低的劑量更快速地殺死小鼠。但是，尼克森謹(jǐn)慎地指出，這種效果只是暫時(shí)的。
「這是一項(xiàng)短期的實(shí)驗(yàn)，」她說，「我們所看到的不是永久性、可遺傳的變化，細(xì)菌只是為了適應(yīng)環(huán)境而發(fā)生變化，如果環(huán)境再度改變時(shí)，細(xì)菌也會(huì)跟著改變適應(yīng)方式。……這就是細(xì)菌為了生存下去，為了在任何地方感染人類所必須要做的。」
進(jìn)一步的研究顯示，微重力環(huán)境正好與沙門氏菌常遇到的環(huán)境訊號(hào)相同──也就當(dāng)液體在細(xì)胞表面移動(dòng)造成力量減少時(shí)，向細(xì)胞發(fā)出可以開始感染的訊號(hào)。在地球上，這樣相對(duì)平靜的狀況可能發(fā)生在保護(hù)良好的肺囊或腸道中，但在太空中，到處都是這樣的環(huán)境。
「之前沒有人證明這一點(diǎn)，」尼克森表示，「沒有人想過物理狀態(tài)能夠改變生物體的毒性或致病性。」
全都堵塞
但到目前為止，研究者只有在沙門氏菌中，發(fā)現(xiàn)這種太空飛行誘發(fā)微生物對(duì)活體動(dòng)物毒性增加的現(xiàn)象。但是還有許多其他研究顯示，太空飛行改變了微生物的生長(zhǎng)、大小、新陳代謝、抗生素的抗藥性等特性。
這些實(shí)驗(yàn)有些是在太空中進(jìn)行，有些則是在模擬的微重力狀況下完成，測(cè)試的對(duì)象包含許多為人熟知的微生物，像是大腸桿菌（E. coli）、造成鼠疫的鼠疫耶氏桿菌（ Yersinia pestis）、變種鏈球菌（Streptococcus mutans）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草桿菌（Bacillus subtilis）和白色念珠菌（Candida albicans）──這是種會(huì)感染酵母的真菌。部分研究顯示，在微重力環(huán)境下，有些微生物的毒性變得更強(qiáng)，有些微生物則相反，或是沒有任何改變。
「在過去50年間的許多實(shí)驗(yàn)顯示，在太空飛行期間進(jìn)行微生物培養(yǎng)，會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的微生物反應(yīng)，包括生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)、抗生素抗藥性，以及生物膜（biofilm）形成都會(huì)有所變化。」美國航太總署的馬克．歐特（Mark Ott）如此表示。
值得注意的是，生物膜的變化可能對(duì)人類健康和環(huán)境系統(tǒng)造成重大問題。這些微生物聚集并附著在表面上共同生長(zhǎng)，形成復(fù)雜的分層結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)對(duì)免疫防御和不良環(huán)境的抵抗力。因此，這樣的情形若是發(fā)生在人體內(nèi)部，會(huì)非常難以治療，如果是在太空站上，更會(huì)堵塞和破壞重要的太空站基礎(chǔ)設(shè)施。
「在自然界中，絕大多數(shù)的細(xì)菌都生長(zhǎng)在附著于表面的微生物群體中，」倫斯勒理工學(xué)院（Rensselaer Polytechnic Institute）的辛西亞．柯林斯（Cynthia Collins）和她的同事在最近的一篇論文中如此報(bào)導(dǎo)，「在俄羅斯的和平號(hào)（Mir）太空站上，就發(fā)現(xiàn)了大量的生物膜，導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和凈水系統(tǒng)堵塞。」
2011年，柯林斯和她的同事們將綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）──造成太空人弗雷德．海斯（Fred Haise）飛行時(shí)疾病的禍?zhǔn)砖ぉに腿雭喬靥m提斯號(hào)太空梭。他們發(fā)現(xiàn)與地球環(huán)境相比，在太空中的綠膿桿菌輕易地就能形成更厚、更大的生物膜，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌形成了「在地球上從未見過的的柱－冠層結(jié)構(gòu)」。
其他的研究更顯示，在太空中不但有細(xì)菌生長(zhǎng)，這些微生物生長(zhǎng)和行為的變化讓我們更難殺死它們。 1982年在蘇聯(lián)太空站禮炮七號(hào)（Salyut 7）上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，特別是在地球軌道上的大腸桿菌，對(duì)抗生素的抗藥性會(huì)產(chǎn)生顯著增加。
最近，太空人泰瑞．維茨（Terry Virts）和杰夫．威廉斯（Jeff Williams）在國際太空站（International Space Station）內(nèi)的八個(gè)地點(diǎn)──包括餐桌、太空人個(gè)人空間、廁所等──進(jìn)行采樣，并將樣本送回地球進(jìn)行培養(yǎng)。
「國際太空站不是個(gè)無菌的環(huán)境，」馬爾卡希說，「太空人會(huì)像我們?cè)诩乙粯樱ㄆ谶M(jìn)行清潔工作。」
隸屬于噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（Jet Propulsion Laboratory）的實(shí)驗(yàn)小組，從這些樣本中培養(yǎng)出微生物，并進(jìn)行基因定序，發(fā)現(xiàn)有九種致病生物和其他許多微生物，表現(xiàn)出多種抗生素的抗藥性──包括盤尼西林（青霉素）在內(nèi)。基因定序的結(jié)果還顯示，這些微生物可能對(duì)其他抗生素也有耐藥性，不過這樣的假設(shè)尚未通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也還無法證明太空飛行就是增加抗藥性的罪魁禍?zhǔn)住?br>即便火星既貧瘠又沒有生物生存，保持未來人類居住環(huán)境的清潔仍然相當(dāng)重要。同時(shí)，我們也要找出最佳對(duì)策，以對(duì)抗可能在微重力狀態(tài)下蓬勃生長(zhǎng)的地球細(xì)菌。
「我們能提前知道所有事情嗎？不，我們甚至不知道為何絕大多數(shù)的病原體會(huì)在地球上造成疾病，」尼克森表示，「但這非常重要，微生物統(tǒng)治著我們的世界，我們只是在微生物的世界里生存罷了。」 頂: 5踩: 431