金鳳
新冠病毒從3月初在全球開始暴發(fā),根據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,截至北京時間4月6日16時,全球新冠死亡病例達(dá)到67594例。隨著病毒的蔓延,有網(wǎng)友表示,現(xiàn)在世界上最安全的地方恐怕就剩下國際空間站了。在一般人看來,國際空間站似乎是一個遠(yuǎn)離塵世的凈土,是人類處于太空中的一個“世外桃源”。
然而真的是這樣嗎?雖然在漫長的生物進(jìn)化史上,人類在與天花、脊髓灰質(zhì)炎、鼠疫、霍亂等疫病的交鋒中,總是占據(jù)上風(fēng),但是有專家表示,在太空的微重力環(huán)境、宇宙射線輻射等因素加持下,病毒、細(xì)菌等微生物有更多的可乘之機(jī),宇航員“中招”的風(fēng)險更大。
微生物在空間站曾劣跡斑斑
和地球上一樣,國際空間站上也有大量的微生物。美國國家航空航天局(NASA)在對空間站內(nèi)的微生物進(jìn)行分類時,發(fā)現(xiàn)了包括葡萄球菌、腸桿菌、芽
孢桿菌和紅酵母等四大類微生物群落。科學(xué)家們指出,在辦公室、健身房和醫(yī)院等普通地球環(huán)境中也發(fā)現(xiàn)了類似的細(xì)菌,因此空間站與人類經(jīng)常光顧的其他“人造環(huán)境”其實較為類似。
研究人員發(fā)現(xiàn),在這些微生物中,主要存在的致病細(xì)菌包括葡萄球菌、鏈球菌和微球菌等,其中,表皮葡萄球菌和人型葡萄球菌可引起皮膚感染及內(nèi)臟組織器官感染;而鏈球菌中的肺炎鏈球菌易使宇航員患上肺炎;變形鏈球菌主要存在于人體牙斑中,是造成宇航員牙齒疾病的主要致病菌。此外,部分微球菌會寄生于人體皮膚、咽部和眼睛,當(dāng)宇航員抵抗力下降時,會引發(fā)腦膜炎、敗血癥、關(guān)節(jié)炎等。
除了威脅宇航員的身體健康外,微生物對空間站和宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料也形成了破壞。“和平”號空間站結(jié)構(gòu)材料被微生物腐蝕,形成了一個2毫米的凹陷;“聯(lián)盟”號飛船舷窗曾因霉菌的生長使能見度降低、光學(xué)性能下降。
“一項在空間站上對某艙段的材料微損傷早期癥狀進(jìn)行的調(diào)查顯示,在30處發(fā)生材料微損傷的位置上,有超過一半是由微生物污染引起的?!焙教焐裰凵锟萍技瘓F(tuán)有限公司空間微生物實驗室主任徐侃彥表示。
平時人畜無害的病毒一上天就變臉
在人體的腸道、肺部、皮膚等組織部位存在大量的共生微生物,包括細(xì)菌、病毒和真菌等。這些共生微生物已經(jīng)成為人體不可或缺的一部分,可以跟人和平相處。
而在遠(yuǎn)離地球的空間站,微生物和宇航員都面臨著全新的環(huán)境。“一些在地球上不會對人體產(chǎn)生危害的微生物,在太空中可能就會轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏∥⑸?,對宇航員的安全造成威脅,嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致任務(wù)無法正常進(jìn)行?!毙熨┱f。微生物在太空中會因為受到環(huán)境壓力而發(fā)生各種變化,空間輻射會導(dǎo)致微生物發(fā)生變異,空間微重力還會使微生物發(fā)生一些生理生化特性的改變,例如毒性、致病性和抗藥性會增加。
此外,在太空中,人體的免疫功能也會下降,這在非特異性和特異性免疫系統(tǒng)中都有所體現(xiàn)。在地面模擬失重效應(yīng)的實驗以及太空中進(jìn)行的實驗里,實驗動物的淋巴器官都出現(xiàn)了不同程度的萎縮,這是導(dǎo)致免疫力下降的重要因素之一。
想在太空作惡沒那么容易
不過,縱使病毒花樣再多,人類也總有破解它們的招數(shù)。
“為了防止地球的病毒被帶上太空,航天器在建造、測試、運輸和發(fā)射前,要保持環(huán)境的絕對潔凈,必要時還要進(jìn)行干熱滅菌、輻射滅菌等微生物的消殺處理。以火星等可能存在地外生物的星球為目標(biāo)的探測器,就是這樣進(jìn)行微生物防護(hù)的?!毙熨┱f。
如果航天器的構(gòu)件以及里面的空氣、食物和水沒有受到污染,那么剩下的感染源就是宇航員了。徐侃彥介紹,為避免病毒被帶上太空,在宇航員執(zhí)行太空任務(wù)之前,還會對其進(jìn)行醫(yī)學(xué)隔離和檢疫,確保他們不攜帶活性病毒升空。
在確保病毒不被帶上太空的同時,宇航員結(jié)束太空任務(wù)返回地球后,一般也需要經(jīng)過2~3周的醫(yī)學(xué)隔離。
“目前,太空中沒有發(fā)現(xiàn)獨立于宿主存在的病毒,所以不用太焦慮。不過,火星是地外星球中最可能存在地外生物的,因此,未來的載人火星探測活動一定要注意保護(hù)宇航員和地球不被地外生物侵染?!毙熨┱f。
(選自2020年4月8日《科技日報》,本刊有刪改)