自1957 年蘇聯(lián)成功發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星開始，人類對地外空間的探索已經(jīng)持續(xù)了半個多世紀(jì)，其間各式各樣的飛行器攜帶著地球生命無數(shù)次地進出過地球大氣層。越來越多的太空活動，不禁讓天體生物學(xué)家開始擔(dān)心起來。

    在各國科學(xué)家的不斷努力下，人類將飛向太空的夢想逐漸變成了現(xiàn)實。隨著空間探索的開始，人類能夠借助于航天器發(fā)射各種儀器到月球、火星或其他行星。然而，在進行星際探索時，飛行器或著陸裝置難免會與各種微生物進行接觸，這就引出了一個十分嚴(yán)肅的問題，會不會因此攪亂地球與其他行星的生物環(huán)境。科學(xué)家也開始注意到空間活動背后存在著的一些隱患，特別是對天體生物環(huán)境保護問題備受矚目。

    可以做一個假設(shè)，如果地球微生物闖入其他星球，找到適合于它生長的條件，就可能會增殖，從而破壞目標(biāo)行星的原始狀態(tài)。另一方面，我們也必須保護地球及其生物圈與地上人群，不被可能存在的地外危險物質(zhì)或生命所“污染”。因此，科學(xué)家們對天體生物環(huán)境的保護工作十分重視。不久前，國際空間站人員對站內(nèi)微生物環(huán)境進行了檢測，發(fā)現(xiàn)無孔不入的微生物在人類眼皮底下借助貨運飛船進入了空間站，同時迅速適應(yīng)空間站內(nèi)的環(huán)境并四處蔓延。目前國際空間站內(nèi)共發(fā)現(xiàn)有 76 種微生物，其中包括致病細(xì)菌和真菌，以及能夠?qū)饘僭斐缮镄愿g的微生物。這些微生物會損害儀表盤、線路上的絕緣材料及其他類型的聚合材料。微生物的大量繁殖和材料的大量降解耗損將會導(dǎo)致空間站內(nèi)的設(shè)備運行失靈。微生物也嚴(yán)重威脅著國際空間站內(nèi)宇航員的健康。微生物會釋放出毒素，它們的大量繁殖可能導(dǎo)致宇航員患傳染病的幾率增加。

    不過好在科學(xué)家基于以前的研究，使用一種特殊液體對空間站內(nèi)部進行了殺菌清理，化解微生物“侵襲”的危機。鑒于微生物未來還會對空間站造成襲擾，俄羅斯科學(xué)家準(zhǔn)備在站內(nèi)安裝一種名為“阿爾法”的特殊裝置。它能夠發(fā)射出波長 200 納米至 400 納米的紫外線。這些紫外線非常厲害，目前還沒有發(fā)現(xiàn)哪種微生物能夠在它的照射下繼續(xù)存活。

    只有嚴(yán)格滅菌 星際探索才有保障

    在制造航天器材時，一些微生物也不免混入其中，科學(xué)家也考慮到了這方面的問題。

    航天器和航天儀器設(shè)備的制造可使用一類新型功能抗菌材料，來預(yù)防控制微生物的“污染”。此類材料是在原料中添加抗菌劑，使航天器材制品具有內(nèi)在的抗菌性，在一定時間內(nèi)可以將附著在材料上的微生物殺死或抑制其生長繁殖。比如，可以在航天材料中添加無機抗菌劑材料，其中銀離子類抗菌劑是最常用的抗菌劑，有時為了提高協(xié)同作用，還要再添加一些銅離子、鋅離子。

    此外，還可以添加有機抗菌劑的材料，主要品種有香草醛或乙基香草醛類化合物，還有酰基苯胺類、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等。目前有機抗菌劑的安全性尚在研究中。一般來說有機抗菌劑耐熱性差些，容易水解有效期短。用高科技納米技術(shù)處理無機抗菌劑后制造的納米抗菌材料，因具有更為廣泛、卓越的抗菌殺菌功能，并且通過緩釋作用，能夠提高抗菌長效性，所以也是制造航天器材時常會用到的。

    對航天器可以做到嚴(yán)格滅菌，那么作為生命體的宇航員身上也會攜帶微生物，對于它們要如何處理？

    生物學(xué)家估計人體至少攜帶有 10億個微生物，約占體重的 2%。它們中的大多數(shù)都能夠與人體和諧相處，但有些也會致病。即使航天飛機、載人飛船、航天服、裝船產(chǎn)品等經(jīng)過再嚴(yán)格的真空消毒，微生物還是會隨著航天員的皮膚、人體分泌物、物資等途徑混進乘員艙。

    因此，對于人體攜帶的微生物是無法清除的，也是不能清除的。只能通過開展載人航天生物保護系統(tǒng)中的微生物安全監(jiān)控策略預(yù)防微生物的危害。

    當(dāng)然在進行星際探索時，肯定會有一些微生物被“粘”回地球，對它們進行怎樣的防范？

    首先，為了歷行國際行星保護公約，我們應(yīng)不斷發(fā)展及應(yīng)用空間飛行器的生物載荷測量和減少生物載荷的技術(shù)，防患于未然。

    其次，要對難以避免的“污染”進行補救。在眾多太空任務(wù)中，有一類任務(wù)是“受限制地球返回”任務(wù)。

    說得通俗一點就是執(zhí)行這種任務(wù)的航天器，有可能受到過外星微生物“污染”，因而在返回地球前受到一定的限制。這種情況下所有返回的硬件在整個返回階段都應(yīng)采取防泄漏措施。

    如果采集了來自于目標(biāo)天體的未消毒材料（比如石塊樣本），那么還要對這些材料采取防泄漏措施。返回后，應(yīng)在嚴(yán)格控制下及時地采用最靈敏的技術(shù)分析收集到的未消毒樣品。如果發(fā)現(xiàn)任何可能的非地球復(fù)制物實體的信息，在沒有采用有效的消毒程序之前，都要嚴(yán)格保管防止泄漏。但并不是所有空間微生物都對人類及地球生物有害，我們知道空間生物學(xué)的重要研究內(nèi)容之一就是利用各種航天飛行器（高空氣球、軌道衛(wèi)星、空間站、航天飛機等）探索生物對空間環(huán)境因子作用的反應(yīng)，即空間生物學(xué)效應(yīng)。空間環(huán)境諸多的物理條件，如顯著的失重，熱交換影響，粒子穿透，宇宙射線，磁變影響，細(xì)胞懸浮，營養(yǎng)物的濃度梯度、毛細(xì)特性、流體行為等均可能引起生物體的遺傳和生物學(xué)特性的變異反應(yīng)。因此，我國在過去 40 多年里，利用各種飛行器成功地搭載了動植物和微生物樣品，去探討了解空間環(huán)境因子的生物學(xué)效應(yīng)，并發(fā)展新的生物技術(shù)服務(wù)于地球人類生活。1987 年中國科學(xué)院和有關(guān)單位首次利用我國發(fā)射的返回式科學(xué)衛(wèi)星，安裝搭載了 68 件試驗容器和裝置，開展了對 32 種植物種子、6 種植物愈傷組織、2 種昆蟲、1 種病毒和 7 種微生物的生物學(xué)效應(yīng)探討。在隨后的 20 年間，我國科學(xué)家利用我國成功發(fā)射的 19 顆返回式科學(xué)衛(wèi)星進行了涉及航天醫(yī)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、微生物學(xué)、水生生物學(xué)、放射生物等生命科學(xué)的廣泛研究，已經(jīng)取得了一些顯著成果。

    所以凡事都有兩面性，空間生物的保護和利用也是如此，未來我們會讓空間微生物更好地為人類造福。