根据中国载人航天工程办公室及多家权威媒体发布的信息，我国科研团队在空间站内首次发现并鉴定出一种全新的微生物物种 ——天宫尼尔菌（Niallia tiangongensis），相关成果已于 2025 年 5 月 17 日在线发表于国际权威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》179。
发现过程与物种特性
样本采集与分析
2023 年 5 月，神舟十五号航天员乘组在空间站执行任务期间，使用无菌采样擦巾对舱内表面（包括舱壁、仪器设备等）进行微生物样本采集，并通过低温储存返回地球1312。科研团队通过形态观察、全基因组测序（基因组大小 516.62 万碱基对，G+C 含量 35.6 mol%）、系统发育分析及代谢功能测试等多学科手段，最终确认该菌株为全新物种511。其 16S rRNA 基因序列与已知数据库匹配度不足 95%，满足微生物新物种的判定标准2。
分类地位与独特能力
天宫尼尔菌属于革兰氏阳性产芽孢细菌，隶属于细胞杆菌科尼尔属。与近缘物种相比，其在适应太空极端环境方面展现出显著优势：
辐射抗性：基因组携带 5 组特殊修复酶，DNA 修复速度是普通微生物的 2.3 倍，可在 400Gy 伽马射线（地球辐射 10 倍）下存活，相当于承受切尔诺贝利级辐射仍能自我修复28。
氧化应激调控：通过调控杆菌硫醇（BSH）的生物合成，精准中和太空环境中的活性氧自由基，维持细胞内氧化还原平衡17。
生物被膜防御系统：48 小时内可形成 50 微米厚的立体网状结构，抵御微重力飘散并创造独立微生态环境，内部 pH 值和湿度与外界显著不同28。
动态休眠策略：芽孢能根据空间站 18-28℃的周期性温变自主调节复苏时机，类似 “分子闹钟”28。
代谢创新：可将空间站废气中的异丙醇转化为能源，代谢效率比地球同类菌高 40%，实现 “就地取材”28。
科学意义与应用前景
航天领域突破
基于天宫尼尔菌的生物被膜机制研发的自修复涂层，预计可使空间站设备寿命延长 40%；其甲醛降解效率提升 7 倍，有望彻底解决舱内废气难题28。此外，研究其在微重力环境下的腐蚀作用，对航天器材料防护具有重要价值4。
农业与医疗革新
基础科学价值
天宫尼尔菌的发现揭示了太空环境重塑微生物进化的规律，为地外生命探测提供了地球参考模型。其独特的代谢途径和基因资源，可能引发跨领域技术革命28。我国通过 “CHAMP 计划”（中国空间站居留舱微生物组计划）构建的全球首个长期有人驻留太空环境微生物数据库，已实现从 “被动监测” 到 “主动干预” 的跨越，成为国际空间微生物研究的新范式24。
研究背景与未来方向
此次发现是我国空间站工程航天技术试验项目支持的成果，研究团队通过多批次、全舱段的全景式监测，系统追踪了长期载人环境中微生物群落的动态变化112。
随着空间站常态化运营，围绕微生物的活性物质、基因资源和代谢功能的研究有望迎来 “大丰收”，为地球上的科学研究和应用带来新机遇19。
目前，天宫尼尔菌的抗逆基因已申请 3 项国家专利，后续研究将聚焦于其在地球环境中的适配性转化8。
这一突破标志着我国在空间生命科学领域从跟跑到领跑的跨越，正如北京理工大学张莹团队所言：“天宫尼尔菌的出现，或将重新定义人类对生命边界的认知。”
