空间环境对微生物的影响及应用.pdf

《空间环境对微生物的影响及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第２２卷第４期载人航天Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．４２０１６年８月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＡｕｇ．２０１６空间环境对微生物的影响及应用１１１２１∗袁俊霞，张美姿，印红，杨春信，徐侃彦（１．航天神舟生物科技集团有限公司，北京１００１９０；２．北京航空航天大学人机环境与工程系，北京１００１９１）摘要：针对微生物对航天活动和空间生命科学研究的影响，介绍了国外研制的多种微生物空间搭载平台，综述了空间单一或复合环境因子对微生物的作用机制；指出微生物在处于复杂空间环境中时易形成遗传变异，同时由于所处环境因子不同，形成的遗传变异机

2、理和水平也各不相同。最后对微生物的空间应用提出了展望。关键词：微生物；空间环境；辐射中图分类号：Ｑ９３９?９９文献标识码：Ａ文章编号：１６７４⁃５８２５（２０１６）０４⁃０５００⁃０７ＥｆｆｅｃｔｏｆＳｐａｃｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ１１１２１∗ＹＵＡＮＪｕｎｘｉａ，ＺＨＡＮＧＭｅｉｚｉ，ＹＩＮＨｏｎｇ，ＹＡＮＧＣｈｕｎｘｉｎ，ＸＵＫａｎｙａｎ（１．ＳｈｅｎｚｈｏｕＳｐａｃｅＢｉｏｌｏｇｙＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎ

3、ｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｕｍａｎＭａｃｈｉｎｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｔｈｅｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｆｕ⁃ｔｕｒｅｓｐａｃｅｍｉｓｓｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｓｈｏｒｔ－ａｎｄｌ

4、ｏｎｇ－ｔｅｒｍｍｉｃｒｏｂｉａｌｅｘｐｏｓｕｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｂａｓｉｃｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｕｎｄｅｒｓｐａｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ（ｓｏｌａｒｅｘｔｒａｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＵＶｒａｄｉａｔｉｏｎ，ＨＺＥｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｓｐａｃｅｖａｃ⁃ｕｕｍ）ｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｐａｃ

5、ｅｒｅｓｕｌ⁃ｔｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ；ｓｐａｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ；ｒａｄｉａｔｉｏｎ结果对于航天活动中的行星保护、生命起源探索、１引言航天产业应用等具有十分重要的作用。空间环境是一种高度复合环境，具有真空、干２微生物搭载实验装置旱、温度骤变、混合性空间辐射、微重力等

6、特点，对［１］进入其中的生物体能诱发一系列生理生化反应。微生物在空间飞行条件下的搭载始于１９３５微生物具有生长周期短、繁殖快、结构简单、个体微年，人类利用高纬度气球将微生物孢子送往小、便于搭载等优点，被广泛用于研究空间环境对１５０ｋｍ高空，暴露于低温、低压和太阳辐射环境［１⁃２］［５］生命体的影响。近年来，地球上极端环境中（盐中。早期的研究中，微生物主要利用卫星（如［３］湖、旱地、深海、极地、永久冻土等）微生物的发现使俄罗斯的“光子”号）、飞船等完成空间搭载。人类推测微生物能够在极端的空间环境中生存，并上世纪六、七十

7、年代以来，一系列生物搭载装置相将微生物作为载人航天活动和空间生命探测的模继开发，使在近地轨道上开展长期、可控的微生物［２⁃４］［１，３］式生物之一用于开展空间生命科学研究，相关搭载成为可能。收稿日期：２０１５⁃１０⁃２３；修回日期：２０１６⁃０６⁃２３基金项目：国家自然科学基金（３１３００１６２）作者简介：袁俊霞（１９８３－），女，博士，工程师，研究方向为空间生物学。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｕａｎｊｕｎｘｉａ＠ｃａｓｔ．ｃｎ∗通讯作者：徐侃彦（１９７３－），男，博士，研究员，研究方向为空间生物学。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｋａｎｙａ

8、ｎ＠ｃａｓｔ．ｃｎ第４期袁俊霞，等．空间环境对微生物的影响及应用５０１与生物样品的舱内搭载相比，将样品直接处于等因素的模拟，如真空环境主要由真空泵实现，氘空间的真实环境是一种更有效的探测和研究空间光源可以提供波长＞１６０ｎｍ的太阳紫外辐射模［３，１８］环境对生物影响的实验手段，也是开展空间生命科拟，地面模拟微重力可以利用回转仪实现。地学的一个新