几十年来，科学界一直认为，找到细菌能否在开放空间生存这个问题的答案，可以揭示几个重要问题。实际上，它可能会影响世界航天机构未来执行火星任务的方式。

在更多的理论和哲学问题领域，它可以为地球上生命本身的起源提供深入的见解。2018年，一项巧妙的实验证明了这一理论，实验涉及一种特别顽强的细菌、国际空间站(ISS)上的宇航员和几个行星实验室的微生物学家。

空气中弥漫着蒲公英的种子

这个实验的灵感来自于一个理论，该理论认为地球上的生命可能是通过来自太空另一部分的微生物的传播而开始的; 这一假说被称为“泛种论”（panspermia），来自古希腊语单词“pan”，意思是所有，“sperma”意思是种子。

这一理论相当古老，最早的文献记载是在公元前5世纪活跃于前苏格拉底时期的希腊哲学家阿那克萨哥拉的著作中。然而，随着19世纪、20世纪和21世纪天体物理学和生物学的进步进一步表明其可行性，泛种论的观点直到很久以后才开始获得科学上的合法性。

从那以后，许多科学家推测，细菌可能充当了这一理论所围绕的原始种子，在数十亿年前向地球提供了最初的DNA注入。然而，直到最近，还没有办法对此进行测试。这样的测试不仅依赖于太空飞行的发展，作为获得正确实验室条件的一种手段，而且因为泛种论指出，地外微生物可能在到达地球之前经历了很长一段时间的长途跋涉，所以适当的测试还依赖于在较长时间内观察微生物标本的能力。随着1998年国际空间站的发射和2000年第一批长期居民的部署，进行有意义的实验所需的条件终于到位了。

国际空间站上JAXA Tanpopo-4探测器的设备

在2010年代中期，一组来自日本的科学家提出了一种方法来测试泛种论的一个关键方面: 微生物是否真的可以在没有保护的开放空间中生存。该研究计划设想，通过收集几个最具弹性的细菌菌株样本，并将它们运送到国际空间站，宇航员可以将这些样本附着在空间站的外部，并监测它们的进展。这项实验将进行三年。

当这个提议被JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)以及其他26所参与的大学和机构接受时，它被正式命名为Tanpopo任务。“Tanpopo”是蒲公英(dandelion)的日文单词，这有点诗意地呼应了种子传播的概念，这是泛种论假说的核心。Tanpopo任务还享有在国际空间站上进行的第一个由日本管理的天体生物学项目的殊荣。

耐辐射球菌的透射电子显微照片

在所有管理国际空间站的国家的祝福下，由东京制药和生命科学大学微生物学家Akihiko Yamagishi领导的科学家团队开始认真工作。他们很快确定了一种被称为耐辐射球菌的细菌作为理想的测试对象。耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)因其耐辐射性而闻名，被选为实验对象是基于其持久的物理特性，其中包括通过内部类核融合过程修复自身单链和双链DNA的独特能力。这种细菌只存在于地球的大气层中，因此，Yamagishi和他的团队监督了一项标本收集工作，其中包括高空飞机和科学气球，它们在地球表面上空约7.5英里处运行。

耐辐射球菌这个名字的字面意思是“抗辐射的奇怪浆果”，它可以在比成年人致死的辐射水平高3000倍的辐射中存活。这种生物被称为嗜极生物，这意味着它可以忍受其他生命形式(包括其他类型的细菌)无法忍受的极其恶劣的环境。这种特性也不仅仅局限于辐射; 耐辐射球菌在严重脱水、真空环境和极端寒冷条件下表现出非凡的生存能力。它甚至可以在酸中存活。由于这些原因，这种细菌被戏称为“细菌柯南”。

五颜六色的野生细菌菌落

2015年4月14日，采集到的耐辐射球菌样本被分成三块铝板，装载在Space-X火箭CRS-6上，发射到距地球250英里的轨道上。一旦安全登上国际空间站，这些铝板就被机械臂放置在Kibo实验室外的安全扶手上。Kibo实验室是日本政府设计、建造并捐赠给国际空间站的最先进的实验研究模块。在那里，细菌样本放在铝板上的一个小槽里，受紫外线、伽马射线和X射线的冲击，这些射线存在于开放空间中，更不用说零下484.81华氏度的温度和自然真空。

第一块l铝板在暴露一年后被取出，并返回地球进行广泛研究。两年后，第二块铝板被移走。最后一块包含耐辐射球菌样本的铝板于2018年2月从其在国际空间站外部居住了三年的家园中取出。

为了达到科学探究的标准，还准备了另外两个对照组的细菌; 一个留在地球上，另一个留在国际空间站里。这些被监测的时间与国际空间站外含有细菌的铝板的时间相同。

环绕地球运行的国际空间站。

经检查，放置在开放空间的每个耐辐射球菌样本的部分仍然存活，即使分别在暴露1年，2年和3年后也是如此。尽管每个菌落的外层都含有大量的死细胞，但这些死细胞起到了保护内层细菌免受伤害的作用。菌落越厚，就越能抵御极端环境

与此同时，两个对照组中的细菌实际上比暴露在开放空间中的细菌表现得更差。据认为，要么是氧气和水分的存在削弱了这些样品，要么是其他一些未知因素可能产生了负面影响。

根据Tanpopo任务收集的数据，科学家们现在估计，直径0.5毫米厚的耐辐射球菌菌落可以在低地球轨道的太空中存活15到45年。此外，他们估计厚度超过1毫米的菌落可以在外太空存活长达8年，这段时间足以从地球到火星，反之亦然。

随着耐辐射球菌在如此恶劣和无情的条件下长时间存活的能力已经得到证实，至少一些更健康的细菌物种可以在太空中生存。这一事实的影响是深远的。

首先，它强调了地球空间机构在探索火星时要格外小心的必要性。除了加强彻底清洁和消毒从地球发射到火星的无人监视设备的必要性之外，任何未来的载人任务都必须考虑到在扫描火星原生微生物生命时，地球细菌的污染读数或假阳性的可能性。换句话说，前往火星的宇航员很可能会意外地将一些微生物附着在太空船的外壳上。

更重要的是，Tanpopo任务的发现对泛种论假说提出了建议。自由漂浮的细菌可以在长达8年的时间里穿越太空，并在一个可以接受但以前没有生命的星球上播下生命的种子(这一过程被称为“Massapanspermia”)，这一想法离被科学证明又近了一步。这意味着，地球上的生命实际上是由于来自火星的太空微生物注入而出现的可能性并非为零。包括美国国家航空航天局(NASA)在内的大多数全球科学界都认为，在41亿至35亿年前，火星拥有支持生命存在所必需的条件。

Tanpopo任务的发现也留下了一种可能性，即一种与来自银河系遥远地区的耐辐射球菌具有相似特性的细菌，在被包裹在星际彗星或小行星的岩石和矿物质中存活的时间更长。这种特殊版本的泛种论被称为“Lithopanspermia”，它暗示着我们星球上的生命是由微生物播种的，这些微生物在我们太阳系之外的某个地方进化而来，可能在宇宙中更遥远的地方。

资料来源：Can Bacteria Survive in Space? - WorldAtlas