火星任務會讓人類生病嗎？太空環境可能會讓某些細菌變得特別難纏
發表于 2025-11-25 10:49:36
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桑間濮上網
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行生物分子定序（Biomolecule Sequencer）實驗。將來的生病深圳兼職外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供1-2線城市高端外圍預約，快速安排90分鐘到達太空DNA定序儀可以鑒定微生物、診斷疾病，太空甚至有可能偵測太陽系其他星球上的某細DNA生命形式。 PHOTOGRAPH BY TAKUYA ONISHI,菌變 NASA
（神秘的地球uux.cn報道）據美國國家地理（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，但根據科學家對地球細菌的得特研究，太空環境可能會讓某些細菌變得特別難纏。別難
不會有人想在太空中被傳染疾病，火星會讓環境會讓因為返回地球的任務人類任務可能變得很棘手。在醫療用品有限的生病框架下，機組員無法治療每種可能出現的太空并發癥，而受感染的某細太空人更可能會危及整個任務。
對于未來人類前往火星的菌變太空任務來說，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！雖然說我們在讓太空人進入太空之前，已經采取了一大堆預防措施，來降低生病的風險，但如果我們在抵達紅色星球之后，卻發現全新的感染源，那該怎么辦呢？
沒有人知道現在的火星上是否有微生物存在。但如果在這個星球上的「居民」不只有人類的探測車和登陸器，那么這些生物很可能是深圳兼職外圍上門外圍女上門外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）提供1-2線城市高端外圍預約，快速安排90分鐘到達藏在地下的單細胞生物。地底環境不但能避開強烈的輻射，在深處的地熱系統附近，甚至有水、養分和能量能讓生物蓬勃生長 。
問題是登上火星的太空人，如果想利用這個星球的地下資源時，可能會暴露于潛在的火星細菌威脅下。更讓人擔心的是，先前科學家對地球微生物的研究顯示，某些細菌在太空中的表現特別奇怪。了解宿主與病原體之間的反應在太空飛行時如何變化，對于長期太空旅行來說非常重要。畢竟，人類前往火星的任務得花上好幾個月到幾年的時間。
亞利桑那州立大學（Arizona State University）的謝麗爾．尼克森（Cheryl Nickerson）表示：「在我們讓人進行長期飛行前往火星之前，最好弄清楚微生物對太空飛行環境的反應是什么。」
偵測感染
在1960和1970年代，至少有兩次阿波羅（Apollo）任務被罹病的太空人影響。 1968年，阿波羅7號的指揮官華利．舒拉（Wally Schirra）在發射后15小時染上了感冒。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動了一場「迷你叛亂」。
后來在1970年，在惡名昭彰的阿波羅13號任務發射之前，至少有一名預定的機組成員因接觸到麻疹患者而被替換。接著在飛行過程中，機組人員弗雷德．海斯（Fred Haise）出現尿道感染的癥狀，他痛苦卻無法獲得治療，并進展為長期的腎臟感染。
現在，為了減少太空人在地球外罹患疾病的風險，太空機構會先對太空人進行隔離措施。根據目前美國航太總署的規定，在發射前七天，太空人會進入隔離空間，只能與經過批準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射場（Baikonur Cosmodrome）的太空人薩曼塔．克里斯托福雷蒂（Samantha Cristoforetti）表示，實際上會接觸的人仍可能有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，「我們偶爾也會與其他人互動 ──不過我們應該要避免身體接觸，而且他們也會戴上口罩。」
在隔離期間，醫生會定期評估太空人和接觸者的感染癥狀，像是發燒或喉嚨痛等等。
「雖然這聽起來可能不太有趣，但我們擔心的就是些平常的傳染病，像是感冒或是流行性感冒，因為這就是最常見的病原體。」美國航太總署詹森中心（Johnson Space Center）的醫生羅伯特．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，影響了飛行機組員在進行發射和對接等關鍵操作時的表現。」
從哈薩克發射前往俄羅斯聯盟號（Soyuz）太空船的太空人，也得經歷類似的過程。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畫（Health Stabilization Plan）中的檢疫規定，以符合將來商業機組員和從美國發射的美國航太總署任務需求。
他們所提出的修改，包括將檢疫期從7天延長為14天，增加了對太空人和訪客間直接接觸的限制，并要求在檢疫設施中工作的非太空人進行額外的疫苗接種。
「我們發現，像是麻疹這類疫苗可預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接觸到這些疾病非常重要。」
感受壓迫
保護太空人在飛行前不會暴露在染病風險下是一回事，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？
數十年來，科學家一直在研究人類和微生物如何應付微重力環境，這可能也對我們將來要前往低重力環境的火星來說相當重要。雖然科學家尚未完全了解這些反應的確切機制，但研究結果顯示，太空飛行會改變傳染性微生物與免疫系統之間的對抗機制，原本微妙的平衡可能會轉變為對感染較為有利。
根據這項研究，低重力環境會減弱人體的免疫系統，使我們更容易罹病。同時，微重力似乎也改變了微生物在壓力下的反應。在某些情況下，甚至能夠增強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境所進行的數十項研究顯示，太空飛行會影響某些細菌對環境的反應。
「我們實在非常驚訝，微生物的致病性竟然會因為太空飛行發生變化，」尼克森說。她的實驗室已經證明，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），如果在微重力環境待上一段時間后，會變得更加致命。
2006年，他們讓沙門氏菌跟著亞特蘭提斯號（Atlantis）太空梭進入軌道。當尼克森和她的團隊在地球上培養沙門氏菌時，太空人也同時在太空中進行培養。當太空梭返回地球時，尼克森讓小鼠感染了地球上和太空中的沙門氏菌。
結果如何呢？太空飛行增加了沙門氏菌的毒性，讓細菌能以更低的劑量更快速地殺死小鼠。但是，尼克森謹慎地指出，這種效果只是暫時的。
「這是一項短期的實驗，」她說，「我們所看到的不是永久性、可遺傳的變化，細菌只是為了適應環境而發生變化，如果環境再度改變時，細菌也會跟著改變適應方式。……這就是細菌為了生存下去，為了在任何地方感染人類所必須要做的。」
進一步的研究顯示，微重力環境正好與沙門氏菌常遇到的環境訊號相同──也就當液體在細胞表面移動造成力量減少時，向細胞發出可以開始感染的訊號。在地球上，這樣相對平靜的狀況可能發生在保護良好的肺囊或腸道中，但在太空中，到處都是這樣的環境。
「之前沒有人證明這一點，」尼克森表示，「沒有人想過物理狀態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，發現這種太空飛行誘發微生物對活體動物毒性增加的現象。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、大小、新陳代謝、抗生素的抗藥性等特性。
這些實驗有些是在太空中進行，有些則是在模擬的微重力狀況下完成，測試的對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）──這是種會感染酵母的真菌。部分研究顯示，在微重力環境下，有些微生物的毒性變得更強，有些微生物則相反，或是沒有任何改變。
「在過去50年間的許多實驗顯示，在太空飛行期間進行微生物培養，會產生獨特的微生物反應，包括生長動力學、抗生素抗藥性，以及生物膜（biofilm）形成都會有所變化。」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人類健康和環境系統造成重大問題。這些微生物聚集并附著在表面上共同生長，形成復雜的分層結構，以增強對免疫防御和不良環境的抵抗力。因此，這樣的情形若是發生在人體內部，會非常難以治療，如果是在太空站上，更會堵塞和破壞重要的太空站基礎設施。
「在自然界中，絕大多數的細菌都生長在附著于表面的微生物群體中，」倫斯勒理工學院（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導，「在俄羅斯的和平號（Mir）太空站上，就發現了大量的生物膜，導致設備腐蝕和凈水系統堵塞。」
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）飛行時疾病的禍首──送入亞特蘭提斯號太空梭。他們發現與地球環境相比，在太空中的綠膿桿菌輕易地就能形成更厚、更大的生物膜，科學家還發現這些細菌形成了「在地球上從未見過的的柱－冠層結構」。
其他的研究更顯示，在太空中不但有細菌生長，這些微生物生長和行為的變化讓我們更難殺死它們。 1982年在蘇聯太空站禮炮七號（Salyut 7）上進行的實驗結果顯示，特別是在地球軌道上的大腸桿菌，對抗生素的抗藥性會產生顯著增加。
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）內的八個地點──包括餐桌、太空人個人空間、廁所等──進行采樣，并將樣本送回地球進行培養。
「國際太空站不是個無菌的環境，」馬爾卡希說，「太空人會像我們在家一樣，定期進行清潔工作。」
隸屬于噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的實驗小組，從這些樣本中培養出微生物，并進行基因定序，發現有九種致病生物和其他許多微生物，表現出多種抗生素的抗藥性──包括盤尼西林（青霉素）在內。基因定序的結果還顯示，這些微生物可能對其他抗生素也有耐藥性，不過這樣的假設尚未通過實驗驗證，也還無法證明太空飛行就是增加抗藥性的罪魁禍首。
即便火星既貧瘠又沒有生物生存，保持未來人類居住環境的清潔仍然相當重要。同時，我們也要找出最佳對策，以對抗可能在微重力狀態下蓬勃生長的地球細菌。
「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的病原體會在地球上造成疾病，」尼克森表示，「但這非常重要，微生物統治著我們的世界，我們只是在微生物的世界里生存罷了。」 |
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