然而，在人类迈向“星际迁徙”的宏大征程之前，一系列亟待解决的关键问题浮出水面。其中尤为引人关注的是：长期处于微重力和高强度空间辐射下的环境对人体健康会产生何种影响？这包括肌肉萎缩、骨密度降低等物理变化，以及时间与空间如何改变我们的器官功能、心血管健康及心理健康等复杂课题。近期一项由国际科学家团队开展的研究，则将焦点转向了一个常常被忽视的人类健康要素——微生物群。简言之，太空生活究竟会如何改变我们肠道中的细菌构成，进而对整体健康产生至关重要的影响？
该研究团队汇聚了来自世界各地的科研力量，包括设拉子医学科学大学电离和非电离辐射防护研究中心(INIRPRC)、黎巴嫩国际大学、贝鲁特国际大学、格拉斯哥大学MVLS学院、科威特海湾大学应用数学和生物信息学中心(CAMB)、捷克科学院核物理研究所(NPI)，以及维也纳Technische Universität Wien Atominstitut的专家们。他们的研究成果已在《微生物学前沿》杂志上发表，揭示了关于太空环境对人体微生物组影响的新发现。
人体微生物组包含了寄居于我们体表和体内所有微生物的总和，包括细菌、真菌、病毒及其基因组。这些微生物在我们与周围环境相互作用中扮演着关键角色，它们能够影响我们对于异物和有毒物质的反应机制。而在太空中，宇航员的微生物群将会面临微重力与太空辐射（如银河宇宙射线GCR）带来的更大压力。
宇宙射线是由高速质子和剥离电子的原子核组成的高能辐射流，当中某些由较重元素产生的高能原子核成分被称为“HZE离子”，其危害性尤为显著。当这些粒子撞击大气层、航天器或空间站的防护屏障时，会产生二次粒子雨。尽管地球磁场和大气层为地表提供了保护，阻挡了大部分宇宙射线，但在太空执行任务的宇航员却无法避免接触此类辐射。研究指出，先前的研究显示宇航员可能会逐渐适应这种辐射环境，这一过程被称为“辐射适应”。然而，个体间的适应能力差异明显，部分宇航员在深空任务前甚至可能出现不利的生物效应。
因此，研究团队强烈呼吁进一步探究与太空环境相关的风险，特别是考虑到宇航员在遭遇HZE离子之前会长期接触到以质子为主的辐射环境。他们还提出，NASA的多任务模型表明首次太空飞行可能为宇航员提供了一种适应剂量，但目前的研究并未证实第二次太空飞行必然导致预期中的基因异常增多，暗示人体可能存在某种天然的放射适应防御机制。
在此基础上，该团队强调国际空间站作为测试人类微生物组应对太空辐射和微重力的理想实验平台，并指出当前对该领域研究的不足，尤其是对微生物群和环境细菌受辐射长期影响了解甚少。国际空间站作为一个封闭且容纳众多微生物的生态系统，不仅有助于研究人体微生物与其所在环境微生物间的相互作用，还应考虑空间站内细菌可能因辐射暴露而增强对抗生素等其他威胁因素的耐药性，这无疑会对宇航员的生命安全构成潜在威胁，尤其是在免疫系统因长期微重力环境而削弱的情况下。
研究团队总结道，在宇航员与共生微生物共同适应严苛太空环境的竞争中，微生物因其快速繁殖与进化的能力，可能占据优势地位。为了确保载人深空探索的安全进行，必须加强相关研究以评估微生物的适应程度，识别潜在风险并制定应对策略、新疗法和干预措施。同时，建议宇航员定期接受细胞遗传学检测，以筛选出对低剂量辐射具有高度适应性的个体参与更高剂量辐射的任务。
当然，研究太空环境下宇航员微生物组也面临着诸多挑战，如微重力条件对微生物生长和行为的影响可能导致实验数据不准确；封闭空气循环系统中病原体传播的风险也不容忽视。然而，只有提前进行这类研究，才能及时发现潜在病原体并制定预防其在任务期间扩散的有效策略。随着人类向星辰大海的进军步伐加快，这项工作的重要性愈发凸显，它将为未来的深空探索奠定坚实的基础。敬请关注“知新了了”，了解更多前沿科学动态！
