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「古菌」做客天宮 助尋外星生命

時間:2024-01-19 04:03:29來源:大公报

  圖:1月18日1時46分,天舟七號貨運飛船成功對接於空間站天和核心艙後向端口。

  18日凌晨1時46分,天舟七號貨運飛船成功對接於空間站天和核心艙後向端口。為航天員們送去龍年新春大禮包的同時,天舟七號還運送了大量空間科學實驗載荷,其中有一種名為厭氧古菌的微生物。厭氧古菌只需要攝入氫氣和二氧化碳就能存活,然後生成甲烷。科研人員希望在空間站中開展生態系統仿真實驗,驗證這種微生物「在模擬火星的環境中以及宇宙輻射的極限環境下是否能夠生存」,有助於鑒別火星甲烷信號的生物來源,進而解開是否存在外星生命這一重大謎題,為人類未來探索宇宙提供寶貴實驗數據。\大公報記者 劉凝哲、郭瀚林北京報道

  厭氧菌是地球上最古老的生命形式之一,也是地球大氣中甲烷成分的主要貢獻者,廣泛分布於深海、水稻田、反芻動物的胃等厭氧環境中。中國科學院微生物研究所研究員東秀珠介紹,此次送入太空的厭氧古菌生物結構特別簡單,只需要攝入氫氣和二氧化碳就能存活,然後生成甲烷。

  降火探測 受限儀器精準度

  美國航空航天局好奇號火星探測器自2012年登陸火星以來,已經多次探測到不明原因的甲烷信號。科學家推測這些甲烷有可能是外星生物代謝的產物,而產甲烷菌被科學家們認為是火星或土衛二上最有可能存在的潛在生命形式之一。然而,開展火星等行星上的地外生命信號的原位探測時間和經濟成本高昂。此外,現有的同位素儀器等的探測精度尚不足以支撐原位探測中實現對甲烷信號的生物來源的鑒別。

  「我們選定厭氧的古菌,然後把這個微生物放到這個裝置上,把它上行到(中國)空間站的平台上。然後利用空間站平台這種暴露在宇宙輻射條件,加上它微重力的環境,加上其他的一些比如說像溫度,這樣一些比較極端的環境,在這種環境下來測試一下,看地球上早期的生命能不能在它這個環境下存活。」清華大學地球系統科學系教授劉竹指出,此次太空實驗採取了一種獨特的反向驗證方法。通過在太空站上模擬火星等外星環境,觀察地球上的原始生命形式是否能夠在這樣的條件下生存和繁衍。如果厭氧古菌能夠在太空中產生甲烷並生長,就將證明地球上的生命確實能夠在外太空環境中生存,甚至可能在火星上找到與地球相同源的生命形式。

  據清華大學地球系統科學系報道,空間站能夠提供地面無法比擬的空間微重力和輻射條件,高度還原和模擬特殊的地外環境。此前,劉竹團隊、東秀珠團隊和中國科學院上海技術物理所張濤研究員團隊合作開展了基於中國空間站的地外生態系統模擬實驗。

  天地對比實驗 艙室內外同步

  他們篩選了適宜空間實驗環境的三株厭氧古菌菌種,分別為具有遺傳操作系統的中溫度海藻甲烷球菌(Methanococcus maripaludis S0001),從青藏高原極寒的諾爾蓋濕地分離出的嗜冷甲烷葉菌(Methanolobus psychrophilus R15)和厭氧有機廢物處理系統中分離的甲烷八疊球菌(Methanosarcina maize CZ1)。實驗將在地面實驗室和中國空間站的艙內和艙外同步開展,形成地球、模擬火星重力(空間微重力)和宇宙輻射的相互對照實驗。

  模擬火星重力和空間微重力環境將借助中國空間艙內的小型離心機進行構建,宇宙輻射條件將通過空間站艙外暴露平台進行構建。

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