火星任务会让人类生病吗？太空环境可能会让某些细菌变得特别难缠 | {$randkws}热点解读 在医疗用品有限的框架下

美国航太总署（NASA）的太空人凯特．鲁宾斯（Kate Rubins）正海外太空站上开展生物分子定序（Biomolecule Sequencer）评测。前方的太空DNA定序仪可以鉴定微生物、诊断疾病，乃至有或许侦测太阳系其他星球上的DNA生命形式。 PHOTOGRAPH BY TAKUYA ONISHI,秋季盘点新歌发布，看完瞬间懂了 NASA
（神秘的地球uux.cn报导）据美国全国地理（撰文：Nadia Drake 编译：林宇威）：尽管我们还不得知火星上是否有微生物存在，但依据科学家对地球细菌的探究，太空生态或许会让某些细菌变得尤其难缠。
不会有人想在太空中被传染疾病，由于返回地球的任务或许变得很棘手。在医疗用品有限的框架下，机组员无法治疗每种或许呈现的并发症，而受感染的太空人更或许会危及全部任务。
针对前方人类前往火星的太空任务来说，尤其是如此！假如太空人不幸着手流鼻涕了，距离最近的药局可是至少有5300万公里！尽管说我们在让太空人进入太空之前，已然采取了一大堆预防举措，来下降生病的隐患，但假如我们在抵达红色星球之后，却察觉全新的感染源，那该怎么办呢？
没有人得知如今的火星上是否有微生物存在。但假如在这个星球上的「市民」不只有人类的探测车和登陆器，那么这些生物很或许是一文读懂DC电影热点藏在地下的单细胞生物。地底生态不但能避开强烈的辐射，在深处的地热操控系统附近，乃至有水、养分和能量能让生物蓬勃生长 。
难题是登上火星的太空人，假如想运用这个星球的地下资源时，或许会暴露于潜在的火星细菌威胁下。更让人忧虑的是，先前科学家对地球微生物的探究显示，某些细菌在太空中的表现尤其奇怪。知晓宿主与病原体之间的反应在太空飞行时如何转变，针对持久太空旅行来说相当重大。毕竟，人类前往火星的任务得花上好几个月到几年的时间。
亚利桑那州立大学（Arizona State University）的谢丽尔．尼克森（Cheryl Nickerson）强调：「在我们让人开展持久飞行前往火星之前，最好弄清楚微生物对太空飞行生态的反应是什么。」
侦测感染
在1960和1970年代，至少有两次阿波罗（Apollo）任务被罹病的太空人作用。 1968年，阿波罗7号的指挥官华利．舒拉（Wally Schirra）在发射后15小时染上了感冒。不久地，他就把感冒传染给其他的伙伴，焦躁不安的太空人乃至在太空中发动了一场「迷你叛乱」。
后来在1970年，夏季2025双11预售，这才是真相在恶名昭彰的阿波罗13号任务发射之前，至少有一名预定的机组成员因接触到麻疹患者而被替换。接着在飞行过程中，机组人员弗雷德．海斯（Fred Haise）呈现尿道感染的症状，他痛苦却无法获得治疗，并进展为持久的肾脏感染。
如今，以便缩减太空人在地球外罹患疾病的隐患，太空机构会先对太空人开展隔离举措。依据当下美国航太总署的条例，在发射前七天，太空人会进入隔离空间，只能与经过批准的家人成员和支援人员接触。可是被隔离在哈萨克拜科努尔太空发射场（Baikonur Cosmodrome）的太空人萨曼塔．克里斯托福雷蒂（Samantha Cristoforetti）强调，实际上会接触的人仍或许有40至50人。
「依然有很多人和我们一起度过隔离的这段日子，」她说，「我们有时也会与其他人互动 ──可是我们应该要避免身体接触，并且他们也会戴上口罩。」
在隔离期间，医生会定期评估太空人和接触者的感染症状，像是发烧或喉咙痛等等。
「尽管这听起来或许不太有趣，但我们忧虑的周末最适合读的一句话：生活不会辜负认真的人就是些平常的传染病，像是感冒或是流行性感冒，由于这就是最普遍的病原体。」美国航太总署詹森中心（Johnson Space Center）的医生罗伯特．马尔卡希（Robert Mulcahy）在电子邮件中写道，「我们不期盼像感冒这样的普通疾病，作用了飞行机组员在开展发射和对接等核心操控时的表现。」
从哈萨克发射前往俄罗斯联盟号（Soyuz）太空船的太空人，也得历程相似的过程。但马尔卡希和他的同仁当下正升级美国航太总署养生维持计画（Health Stabilization Plan）中的检疫条例，以符合前方商业机组员和从美国发射的美国航太总署任务需求。
他们所提出的更改，含有将检疫期从7天延长为14天，增多了对太空人和访客间直接接触的限制，并请求在检疫设施中岗位的非太空人开展额外的疫苗接种。
「我们察觉，像是麻疹这类疫苗可预防的疾病着手在美国卷土重来，」马尔卡希说，「所以，在检疫期间确保不会接触到这些疾病相当重大。」
感受压迫
保护太空人在飞行前不会暴露在染病隐患下是一回事，但假如是藏在人类身体里面或是在太空船上，跟着一起上太空的微生物，该怎么办呢？
数十年来，科学家一直在探究人类和微生物如何应付微重力生态，这或许也对我们前方要前往低重力生态的火星来说相当重大。尽管科学家尚未完全知晓这些反应的确切机制，但探究结局显示，太空飞行会改变传染性微生物与免疫操控系统之间的对抗机制，原本微妙的平衡或许会转变为对感染较为有利。
依据这项探究，低重力生态会减弱人体的免疫操控系统，使我们更轻松罹病。另外，微重力似乎也改变了微生物在压力下的反应。在某些状况下，乃至能够增强致病能力和抵抗药物的能力。在太空和地球上模拟微重力生态所开展的数十项探究显示，太空飞行会作用某些细菌对生态的反应。
「我们实在相当惊讶，微生物的致病性居然会由于太空飞行发生转变，」尼克森说。她的评测室已然证明，有种导致人类食物中毒的特别鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella enterica ssp. enterica ser. Typhimurium），假如在微重力生态待上一段时间后，会变得更为致命。
2006年，他们让沙门氏菌跟着亚特兰提斯号（Atlantis）太空梭进入轨道。当尼克森和她的团队在地球上培养沙门氏菌时，太空人也另外在太空中开展培养。当太空梭返回地球时，尼克森让小鼠感染了地球上和太空中的沙门氏菌。
结局如何呢？太空飞行增多了沙门氏菌的毒性，让细菌能以更低的剂量更高效地杀死小鼠。但是，尼克森谨慎地强调，这种效果只是暂时的。
「这是一项短暂的评测，」她说，「我们所目睹的不是永久性、可遗传的转变，细菌只是以便适应生态而发生转变，假如生态再度改变时，细菌也会跟着改变适应方式。……这就是细菌以便生存下去，以便在任何地方感染人类所必须要做的。」
进一步的探究显示，微重力生态正好与沙门氏菌常遇到的生态讯号一样──也就当液体在细胞表面移动导致力量缩减时，向细胞发出可以着手感染的讯号。在地球上，这样相对平静的状况或许发生在保护良好的肺囊或肠道中，但在太空中，到处都是这样的生态。
「之前没有人证明这一点，」尼克森强调，「没有人想过物理状态能够改变生物体的毒性或致病性。」
全都堵塞
但到当下为止，探究者只有在沙门氏菌中，察觉这种太空飞行诱发微生物对活体动物毒性增多的现象。但是还有许多其他探究显示，太空飞行改变了微生物的生长、大小、新陈代谢、抗生素的抗药性等特性。
这些评测有些是在太空中开展，有些则是在模拟的微重力状况下达成，评测的对象包含许多为人熟知的微生物，像是大肠杆菌（E. coli）、导致鼠疫的鼠疫耶氏杆菌（ Yersinia pestis）、变种链球菌（Streptococcus mutans）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草杆菌（Bacillus subtilis）和白色念珠菌（Candida albicans）──这是种会感染酵母的真菌。若干探究显示，在微重力生态下，有些微生物的毒性变得更强，有些微生物则相反，或是没有任何改变。
「在过去50年间的许多评测显示，在太空飞行期间开展微生物培养，会形成独特的微生物反应，含有生长动力学、抗生素抗药性，以及生物膜（biofilm）形成都会有所转变。」美国航太总署的马克．欧特（Mark Ott）如此强调。
值得注意的是，生物膜的转变或许对人类养生和生态操控系统导致重大难题。这些微生物聚集并附着在表面上共同生长，形成繁琐的分层结构，以增强对免疫防御和不良生态的抵抗力。所以，这样的情形若是发生在人体内部，会相当难以治疗，假如是在太空站上，更会堵塞和破坏重大的太空站基础设施。
「在自然界中，绝大多数的细菌都生长在附着于表面的微生物群体中，」伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）的辛西亚．柯林斯（Cynthia Collins）和她的同仁在最近的一篇论文中如此报导，「在俄罗斯的和平号（Mir）太空站上，就察觉了众多的生物膜，导致设备腐蚀和净水操控系统堵塞。」
2011年，柯林斯和她的同仁们将绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）──导致太空人弗雷德．海斯（Fred Haise）飞行时疾病的祸首──送入亚特兰提斯号太空梭。他们察觉与地球生态相比，在太空中的绿脓杆菌轻易地就能形成更厚、更大的生物膜，科学家还察觉这些细菌形成了「在地球上从未见过的的柱－冠层结构」。
其他的探究更显示，在太空中不但有细菌生长，这些微生物生长和行为的转变让我们更难杀死它们。 1982年在苏联太空站礼炮七号（Salyut 7）上开展的评测结局显示，尤其是在地球轨道上的大肠杆菌，对抗生素的抗药性会形成显著增多。
最近，太空人泰瑞．维茨（Terry Virts）和杰夫．威廉斯（Jeff Williams）在海外太空站（International Space Station）内的八个地点──含有餐桌、太空人个人空间、厕所等──开展采样，并将样本送回地球开展培养。
「海外太空站不是个无菌的生态，」马尔卡希说，「太空人会像我们在家一样，定期开展清洁岗位。」
隶归于喷射合作评测室（Jet Propulsion Laboratory）的评测小组，从这些样本中培养出微生物，并开展基因定序，察觉有九种致病生物和其他许多微生物，表现出各式抗生素的抗药性──含有盘尼西林（青霉素）在内。基因定序的结局还显示，这些微生物或许对其他抗生素也有耐药性，可是这样的假设尚未经由评测测试，也还无法证明太空飞行就是增多抗药性的罪魁祸首。
即便火星既贫瘠又没有生物生存，维持前方人类居住生态的清洁依然相当重大。另外，我们也要找出最佳对策，以对抗或许在微重力状态下蓬勃生长的地球细菌。
「我们能提前得知所有事情吗？不，我们乃至不得知为何绝大多数的病原体会在地球上导致疾病，」尼克森强调，「但这相当重大，微生物统治着我们的全球，我们只是在微生物的全球里生存罢了。」