8月21日,，當美國奮進號航天飛機帶傷準備在肯尼迪航天中心著陸時,，美國德克薩斯大學加爾維斯敦醫(yī)學部微生物和免疫系主任大衛(wèi)·尼爾賽正在跑道旁翹首以待,，迎接航天飛機上自己的老朋友,。
不過,，尼爾賽等待的乘客并不是航天飛機中的宇航員,，而是肺炎鏈球菌，它們是此次奮進號執(zhí)行太空飛行任務中的特殊“旅客”,。通常,，肺炎鏈球菌潛伏在人們的上呼吸道中，不過在這次旅行中,，它們卻被特意安排乘坐在航天飛機的中艙一個封閉的實驗容器內(nèi),。
太空中誰更強
肺炎鏈球菌是一種被人們稱為“機會主義者”的病菌。之所以如此稱呼,，是因為它們在人體中一般無害,，但是一旦時機成熟，便會導致人體患病,。
研究人員表示,，對嬰兒、老年人和其他免疫系統(tǒng)能力低于正常情況的人來說,，肺炎鏈球菌是十分危險的,。尼爾賽說：“對免疫被抑制的人們而言，肺炎鏈球菌是相當可怕的病原體,。它是導致社區(qū)獲得性肺炎的第一大原因,，也是菌血癥和腦膜炎的主要中介者。”
尼爾賽表示,，在長時間太空飛行的狀況中,，宇航員的免疫系統(tǒng)抵抗能力可能比正常情況下要弱，免疫功能隨著太空飛行距離的增加而不斷減弱,。此外,，過去的研究表明，有些細菌在微重力的環(huán)境下能改變自己的特征,，如生長更快,、毒性更猛和抗藥性更強。
尼爾賽和研究小組希望,，通過研究,，能準確地了解肺炎鏈球菌在微重力場中會出現(xiàn)何種變化，以及它們的變化對宇航員是否會構成威脅,。因為在長距離的太空飛行中，例如數(shù)月或數(shù)年的往返火星旅行,，宇航員根本沒有機會迅速返回地球接受治療,。
將那一刻表現(xiàn)“定格”
1999年，尼爾賽研究小組就開始了太空中肺炎鏈球菌基因表達（SPEGIS）項目的研究,，內(nèi)容是在太空軌道上培養(yǎng)肺炎鏈球菌,，并在太空無重力的狀態(tài)下將細菌冷凍,，然后送回地面進行研究。
8年后,，在此次奮進號航天飛機的飛行任務中,，他們安放了6個封閉嚴實的裝有肺炎鏈球菌的小瓶，并置于39華氏度（約3.9攝氏度）的環(huán)境中,，以保證它們不會因遨游太空而“興奮不已”,。同時，為防止它們“逃出”影響宇航員,，小瓶子還被嚴密包裹放進了兩個封閉的金屬鋁罐中,。
太空旅行5天后，航天飛機與國際空間站實現(xiàn)對接,。隨即,，宇航員將鋁罐和其包放的小瓶升溫到高于人體體溫的溫度，并維持了15小時30分鐘,，然后將整個包裝轉移到國際空間站上的超低溫冰箱中,。在那里，鋁罐的溫度從139華氏度（約60攝氏度）下降到了0華氏度（約零下18攝氏度）,。
國際空間站上超低溫冰箱對鋁罐進行的降溫處理,，讓肺炎鏈球菌被鎖定在降溫前那一刻的狀態(tài)中。由于冷凍后病菌再也沒有新陳代謝發(fā)生,，因此它們保持了自己在降溫前所處的生命階段,、出現(xiàn)的基因表達和具有的蛋白。尼爾賽說：“于是,，我們獲得了當時它們在太空中完整的生活狀況圖,，這簡直是酷極了！”
天上地下有何不同
在宇航員在太空中對肺炎鏈球菌進行分步處理的同時,，研究人員在地面也進行了對照組實驗,，兩組實驗控制在以分鐘為單位的時間差內(nèi)。尼爾賽表示：“現(xiàn)在,，我們有兩組同時冷凍的細菌,，除微重力外，其他參數(shù)均相同,。我們將能夠看到獨特的太空環(huán)境給病菌造成的差異,。”
據(jù)悉，經(jīng)歷了太空旅行的肺炎鏈球菌將于本周末或下周初抵達加爾維斯敦,。在整個運輸工程中,，它們都將用干冰包裹，以便讓它們繼續(xù)處在與太空旅行中相同的低溫狀態(tài),。當被送入實驗室后,，尼爾賽準備對它們進行完整的蛋白和基因分析,，并用它們在實驗鼠體內(nèi)進行毒性研究。
尼爾賽十分感慨地說：“此次奮進號順利著陸是多年不懈努力的頂點,。我們原計劃在哥倫比亞號事故后不久進行此步實驗,，現(xiàn)在終于等到了研究病菌在太空狀況的機會。這將為我們提供了解細菌適應特殊環(huán)境的重要信息,，我們將著手解答該細菌是否會成為長時間太空旅行者需要關注的因素,。”
