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天上一日地上十年 “偷渡”到太空的微生物有多强

时间:2018-12-21 19:22  来源:未知  阅读次数: 复制分享 我要评论

  天上一日地上十年“偷渡”到太空的微生物有多强

  陪伴载人航天的成长,为处理航天勾当中的微生物传染问题,空间微生物学逐步兴起。若何操纵太空资本展开微生物研究,办事人类,成为空间微生物学研究的次要内容。虽然不是首个成长载人航天的国度,但我国比力系统地研究了空间生物学,并最先斥地了空间微生物学这一新范畴。

  很多人猎奇,空间微生物是什么?人类若何操纵它们?空间微生物学成长至今取得哪些根本研究功效?在近日举行的第三届空间微生物学与传染学术大会暨转化使用计谋研讨会上,空间微生物学开辟者和奠定人、解放军总病院主任医师刘长庭传授暗示,空间微生物根本研究,次要涉及空间微生物成长示状,空间情况对病原菌毒力、耐药及代谢的影响,对侵蚀微生物表观遗传学改变的感化,以及微生物平安性研究等。

  空间情况加快微生物变异

  微生物作为地球长进化汗青最长、生物量最大、生物多样性最丰硕的生命形式,影响着人类健康甚至地球生态系统不变,储藏着极为丰硕的资本。

  研究证明,在航天勾当中,地球上的微生物不成避免随人体或设备进入太空。空间情况能够加快微生物变异,所谓“天上一日,地上十年”,缘由在于空间情况具有微重力、辐射、高真空、弱磁场以及极端温差等特点,会加快微生物变异。

  中国研究型病院学会空间微生物学与传染专业委员会秘书长兼青年委员会主任委员、解放军总病院第三医学核心副主任医师常德在会上引见,目前空间微生物研究次要包罗三品种别,一是病原微生物,包罗航天员太空传染防控、地面难治性传染的防治;二是侵蚀微生物,包罗空间站设备的防腐研究、新型抗菌材料的研制;三是工业微生物,包罗空间微生物制药财产、空间工业微生物的诱变育种。

  目前为止,刘长庭团队对空间生物医学的研究曾经历三个阶段,第一阶段是空间情况对人体呼吸系统的心理学效应及机制,第二阶段是空间情况对微生物的感化和机制,包罗致病性、耐药性和侵蚀性。第三阶段涵盖面最广,也是我国目前所处阶段,次要包罗航天员健康、航天设备平安、空间微生物制药、空间微生物工业使用、空间微生物数据、空间微生物搭载、空间微生物学转化等。

  病原微生物要挟航天员健康

  国际空间站的航天员们曾多次发生呼吸道、皮肤、结膜等多处传染,且在轨时间越长,传染几率越大。

  刘长庭告诉科技日报记者,空间情况前提下,机体免疫力下降,同时病原菌毒力加强,一旦航天员发生传染,医治办法无限,处置难度加大。

  高致病性、多重耐药性病原菌传染在临床极为常见,易于交叉传染,医治难度大。相关研究揭示,病原菌致病和耐药机制、摸索新靶标,是传染性疾病临床救治和防控的环节。

  空间情况加快病原菌变异,为研究病原菌供给了一个奇特的前瞻性研究手段。刘长庭透露:“我们曾经获得了太空情况诱导下性状发生改变的微生物,有益于保障地面难治性传染的前瞻性研究和防控航天员传染;还获得了毒力和耐药性相关的主要基因、卵白和非编码RNA序列,为地面难治性传染和航天员传染的防治供给了靶标。”

  侵蚀微生物缩短航天器寿命

  载人航天器密闭情况容易繁殖细菌和真菌。“和平”号运转十余年检测到234种微生物,它们在电路板、仪表盘和宇航服构成生物膜,微生物发展繁衍和代谢会侵蚀这些材料,严峻要挟空间站持久在轨运转平安,缩短空间站服役时间。

  按照微生物发生、传布和侵蚀感化,连系持久空间情况下微生物侵蚀材料的影响要素、感化机理和抗菌材料机能评价,刘长庭引见到:“目前曾经确定了微生物源节制、舱内情况流动相节制和布局概况固定相节制三个模式,并建立了航天器微生物分析节制手艺总体方案。”

  微生物源节制方面,刘长庭团队曾经控制了抗菌洁净用品、粪便消毒处置、高效水净化、烧毁物真空密封保留手艺。舱内情况流动相节制方面,也曾经取得氧气或二氧化碳分子筛过滤平安调配手艺、挥发性无机物光催化分化手艺、轮回过滤除尘除臭灭菌系统等相关功效。天下彩网址打不开怎么办?备用网址导航!布局概况固定相节制方面,研制了包罗纳米抗菌绝缘高分子复合材料、金属概况长效抗菌涂层、舱壁高效洗涤剂。

  该团队研制的某材料已通过多家权势巨子机构的检测认证,2小时杀菌率达99.9%,且具有除异味、耐侵蚀、高效不变、利用寿命长等特点,可普遍使用于航天、航空、帆海、家电、汽车、建筑、医疗卫生、食物加工等诸多范畴。

  工程微生物空间育种办事人类

  刘长庭团队系统成立了生物样品的飞船搭载系统,对我国未来空间搭载和太空生命科学研究具有严重意义。

  神舟十号载人飞船搭载的部门乳杆菌经空间诱变后产酸速度加速,苯乳酸和4-羟基苯乳酸产量、总抗氧化能力以及胃肠道逆情况耐受能力都有所提高,基于该菌株已转化出复合益生菌-太空菌ST20;罗伊氏乳杆菌,其益生菌活菌产量大大提拔,成品酸奶凝乳健壮、口感细腻柔滑。

  益生乳酸菌及其代谢产品益处良多,一方面可以或许维持人体微生态均衡,好比抗炎、抗氧化、抑止黑色素生成,另一方面还能发生通明质酸,起到抗氧化、补水、保湿感化。

  “操纵太空资本办事于人类健康是当前的主要课题。”刘长庭说,将来空间微生物的次要科研标的目的包罗“微生物的空间诱变育种,以及成立包罗空间微生物数据平台、空间微生物制药平台、空间微生物工业使用平台、空间微生物搭载平台在内的空间微生物转化使用核心。”

  空间微生物分子效应学说

  中国载人航天办公室1992年成立,1997年,作为首批加入空间生物医学研究的团队,刘长庭课题组完成了神舟8、9、10、11号飞船及天宫二号空间尝试室微生物搭载使命,进行浩繁开辟性研究后取得很多系统性和原创性功效,创立空间微生物学学科。

  刘长庭作为该范畴学界领甲士物,2017年应世界出名杂志《情况微生物学》邀请撰写空间微生物学综述,去世界上初次提出空间微生物分子效应学说,发生普遍影响。

  空间微生物分子效应学说的根基概念是,空间情况影响微生物基因性质和分子布局,进而发生表型的改变。在此学说下提出三个理论,即空间微生物毒力突变与人体互利共心理论;空间微生物突变与代谢相关空间制药理论;空间微生物侵蚀与洗消材料手艺理论。并响应提出三个使用标的目的,即保障航天员与人类健康、传染性疾病医治;药物、功能性食物及保健性食物等研发;以及耽误航天器在轨运转时间等。

  义务编纂:李奕佳,赖旭华

  中国科学院微生物研究所12日向相关企业让渡L-丙氨酸菌种专利手艺,并成立生物医药结合尝试室,旨在加速科技功效转移转化,通过高端科技资本填补相关财产的立异短板。氨基酸产物在饲料、医药、保健、食物和化妆操行业顶用途普遍。我国是全球最大的氨基酸出产国,但立异产物少。中科院微生物所颠末多年研究,成立了具有自主学问产权的氨基酸菌种立异平台。[细致]

  据随船科考队员汇总给国度海洋局第一海洋研究所的科考消息显示,科考队员在南极鲍威尔海盆通过船载泵,取得500升表层海水,通过过滤海水构成了滤膜。科研人员通过显微镜观测滤膜后发觉,滤膜上有五六个小于0.3毫米的微塑料,此中比力较着的是滤膜地方的蓝色纤维细线,密度略高于大洋平均程度。科考队员初步估量,这些微塑料很可能是纤维状的塑料绳。[细致]

  近期,中国科学院微生物研究所的吴边团队通过利用人工智能计较手艺,建立出一系列的新型酶卵白,实现了天然界不曾发觉的催化反映;并去世界上初次通过完全的计较指点,获得了工业级微生物工程菌株,取得了人工智能驱动生物制造在工业化使用层面的率先冲破。功效颁发在学术期刊《天然·化学生物学》杂志上。[细致]

  同时,合作两边将环绕生物基化学品、生物医药等范畴开展合作,配合制造生物手艺财产科技成长的领军企业和研发机构,引领支持生物手艺经济成长;环绕项目合作,以高淳高新区手艺项目需乞降企业手艺难题为导向,由中科院微生物所组织科研骨干力量进行研发攻关,实施功效转化和财产化;环绕园区成长规划、手艺征询、手艺培训、人才交换等开展合作;配合成立办理委员会,成立联络机制,参议落地项目规划,筹措项目资金,组建项目团队,落实保障办法。[细致]

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