编者按：本文于昨天（2月21日）发表在《今日宇宙》上，作者是马特·威廉姆斯（Matt Williams）。 编译者曹志，内容仅供参考。
一个多世纪以来，人类一直梦想着有一天（能够作为一个物种探索太空）。 近几十年来，随着商业航天工业（Newspace）的兴起，以及计划在低地球轨道（LEO）、月球表面甚至火星上建立栖息地的计划，对太空探索的兴趣达到了一个新的高峰，梦想似乎触手可及。 从目前的情况来看，很明显，太空探索将不再是宇航员和官方航天机构的“专属任务”。
但在大迁徙开始之前，有许多问题需要解决。 例如，长期暴露在微重力和空间辐射下对人类健康有什么影响？ 这反过来又包括对肌肉和骨密度损失的影响的深入研究，以及在太空中度过的（漫长且相对孤独的）时间将如何影响人体器官，如心血管和心理健康。 在最近的一项研究中，一个国际科学家团队研究了以前相关研究中经常被忽视的一个领域：人体中的微生物组（空间变化）。 简而言之，太空中的“时间”会对我们的健康至关重要的肠道微生物组产生什么影响？
该小组由来自伊朗设拉子医科大学电离和非电离辐射防护中心（INIRPRCR）、黎巴嫩国际大学、贝鲁特国际大学、联合王国格拉斯哥大学的生物医学研究人员组成，科威特海湾大学应用数学和生物信息学中心（CAMB）也参加了会议。 捷克科学院（CAS）核物理研究所（NPI）和维也纳理工大学原子研究所。该团队的工作最近发表在《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）上。
微生物组是生活在我们体内和体内的所有微生物的集合，包括细菌、真菌、病毒及其各自的基因。 这些微生物是我们身体及其与周围环境相互作用的关键，因为它们可以影响身体对入侵病毒及其原始物质的反应。 特别是，一些微生物改变了入侵病毒并增强了后者的破坏力，而另一些微生物则充当了抵御入侵外来病毒的“缓冲”，以减轻毒素的影响。 正如他们在研究中指出的那样，宇航员身体表面和身体表面的微生物群将受到微重力和空间辐射（包括宇宙射线GCR）的“压力”。
宇宙射线是一种高能辐射，主要由被加速到接近光速的被剥夺电子的质子和原子核组成。 当这些射线由那些比氢或氦重的元素产生时，它们的高能核成分被称为 hze 离子——一种特别危险的物质。 当这些粒子影响我们的大气层或航天器以及国际空间站（ISS）上的防护罩时，就会发生二次粒子雨。
虽然地球的保护性磁层和大气层阻止了这些粒子中的大多数到达地表，但太空中的宇航员能够定期进入它们。 正如研究人员在报告中指出的那样，先前的研究表明，这种暴露（暴露）可能会增强宇航员适应辐射的能力，这一过程被称为“无线电适应”。 然而，他们还指出，无线电适应的程度因宇航员而异，一些宇航员在开始探索深空的任务之前已经（并且可能已经）经历了“不利的生物影响”（在这种情况下，是一种特定的病毒）。
因此，研究人员建议进一步研究以确定与太空环境相关的风险，太空环境充满了质子，宇航员在遇到HZE粒子之前会接触到其他质子。 第三，美国宇航局的多任务运行模型表明，宇航员可以将“剂量调整”作为他们的第一个任务。 然而，研究小组指出，目前的研究表明，多次太空飞行并不一定能像预期的那样提高遗传异常的可能性（以继续改善健康状况），这可能意味着身体可能有一种自然机制来防御过度的“无线电适应”。
在建议方面，该团队认为国际空间站是测试人类微生物组对空间辐射和微重力反应的理想环境。 他们还解决了该领域许多以前未探索的问题，包括辐射对微生物组和环境细菌的长期影响：
国际空间站（ISS）是一个独立的受控系统，可用于研究人类微生物组（在太空中）与其栖息地微生物群之间的相互作用。 据研究人员称，国际空间站是一个密封的封闭系统，但它容纳了许多微生物......在这种情况下，美国宇航局的科学家没有考虑到“适应”可能不仅限于宇航员和宇航员体内的细菌; 它也没有考虑到空间站上的细菌不仅会引发对HZES（当时服用的药物）造成的强烈DNA损伤的抵抗力，还会引发对“细菌活动的其他威胁”（如抗生素）的抵抗力。
抗生素耐药性的增加会危及宇航员的生命，他们在长期任务中经常面临受伤和感染的风险。 此外，研究人员在报告中强调，太空旅行和长时间暴露在微重力下会削弱人体的免疫系统，降低宇航员对微生物的天然抵抗力，尤其是那些对辐射、热、紫外线和干燥具有高度抵抗力的微生物，这些微生物往往更适合在太空中生存。 正如研究人员所总结的那样：
与宇航员相比，微生物组更能适应太空的恶劣环境，因为他们可以通过“快速获取微生物基因”来比人类更快地进化和适应。 微生物的'世代'时间要短得多，使它们能够产生更多的后代，每个后代都有独特的基因突变，可以帮助它们在太空环境中生存。
因此，研究小组强调，在执行任务之前，需要进行更多的研究来评估微生物的适应程度。 这对于识别潜在风险和制定缓解战略、创新**和干预措施至关重要。 他们还建议宇航员定期进行细胞遗传学测试，以测量他们的“适应性反应”，并且只应选择那些对较低剂量辐射表现出高度适应性反应的宇航员进行暴露于较高剂量辐射的任务。
他们还承认，在太空中研究宇航员微生物组存在一些挑战。 其中包括在微重力下进行实验的困难，因为特定环境会影响微生物的生长和行为（其数据可以以与地球不同的频率捕获），这使得获得准确可靠的数据更具挑战性，以及病原体传播的潜在危险在具有循环空气系统的封闭环境中。 然而，这项研究需要在实现载人深空探索之前进行，因为它需要识别潜在的病原体并制定防止其在任务期间传播的策略。