太空站太乾淨,反而影響太空人健康?
許多科幻作品,尤其是《星際迷航》,描繪了未來太空船一塵不染的景象,但這或許誤導了我們。畢竟,對人類來說,沒有微生物的環境就像微重力一樣不自然——甚至更不自然,因為我們在水中進化的經歷讓我們對失重有所準備。
太空人在太空中經歷了許多不良影響,返回地球後往往難以從長途航行中恢復。這些影響通常被歸因於失重和增加的輻射暴露,但有些症狀卻無法從這兩個因素中找到明確原因。
例如,免疫失調和其他炎症狀況,包括皮膚疹,在太空人中相當常見。加州大學聖地亞哥分校的Rodolfo Salido博士和Nina Zhao博士帶領團隊探討了缺乏健康微生物群的可能性。團隊讓太空人在國際太空站(ISS)上採集了803個表面的樣本,以觀察存在的微生物,這比以往僅使用個位數樣本的研究大幅增加。
這些樣本被送回地球進行研究。大多數微生物來自人類皮膚,其中葡萄球菌屬最為常見,但毫不意外的是,在準備或食用食物的模組中,微生物種類更多。你大概也能猜到廁所設施周圍存在哪些微生物。
然而,清潔產品和消毒劑的存在顯示了ISS內部保持無菌狀態的努力。結果,地球上的自由生物幾乎完全不存在。「我們注意到,國際太空站表面的消毒劑含量與太空站不同位置的微生物多樣性高度相關,」Zhao在一份宣告中表示。
由於頻繁的清潔,加上每次開門都沒有新生物進入的機會,ISS的生態多樣性遠低於大多數地球上的建築環境(醫院除外)也就不足為奇了。
證明這種減少的微生物群是太空人健康問題的原因並不容易,但作者指出,「越來越多的證據將發達國家的慢性炎症疾病與微生物暴露減少聯絡起來。」缺乏對多種微生物的暴露可能導致對其他情況下無害的生物體產生增強性炎症反應。ISS似乎將這一點推向了極端。
Salido表示,「未來的建築環境,包括太空站,可以從有意培養多樣化的微生物群中受益,這些微生物群更好地模擬了在地球上經歷的自然微生物暴露,而不是依賴高度消毒的空間。」
「從園藝中接觸健康土壤與在封閉環境中與自己的汙物相處有很大不同,後者正是我們在沒有外部健康微生物來源輸入的情況下所面臨的情況,」資深作者Rob Knight教授說。
諷刺的是,ISS外部疑似存在生命形式的情況引起了極大關注,甚至有些擔憂,而或許我們應該更關注內部的微生物短缺問題。
Elon Musk希望提前三年將ISS退役,以優先考慮火星任務。然而,如果未能及時吸取ISS的教訓,他聲稱將送往火星的船員將遭受同樣的影響,甚至更糟,因為他們需要在抵達時保持最佳狀態。
「如果我們真的希望生命在地球之外茁壯成長,我們不能只是將生命樹的一小部分送入太空,然後希望它能成功,」Salido說。「我們需要開始思考,應該與這些太空人一起送哪些有益的生物,以幫助他們建立可持續且對所有人有益的生態系統。」
不幸的是,如果未來的研究提案提到調查微生物多樣性的好處,它們可能會被資助機構拒絕,甚至不被閱讀。
這項研究發表在《Cell》期刊上。