獵獲太空“偷渡客”

微生物“偷渡”到太空，威脅著宇航員的健康和飛船的安全，這已是載人航天領域中一個亟待解決的問題。

這些細小的微生物不僅種類繁多，而且往往會在航天飛行過程中發生突變，給識別工作帶來困難。為此，美國太空總署正在研制開發一種基因芯片，來識別這些不速之客。

太空細菌改頭換面

在宇宙飛船準備升空那一刻起，有許多“偷渡分子”早已潛入飛船內部，它們就是無所不在的微生物。如細菌等。

由于它們身體微小，在自然界和人體內大量存在，無孔不入。特別是宇航員執行一些復雜任務時，往往需要在飛船內種植植物，回收廢物、水和空氣，飛船也就成了這些微生物生存和繁殖的一方樂土。

地球上的有害細菌往往為人們所熟知，所以采取相應的防治措施并非太難的事。但在太空環境中，強射線、高真空、微重力等特殊條件，使得細菌的染色體發生畸變，進而導致遺傳性狀的變異。其結果是，一些原本無害的細菌可能會對機器設備或宇航員構成威脅。如：阻塞空氣過濾器和水凈化系統，在宇航員免疫力下降的情況下，令其產生過敏反應等。這種擔憂并非毫無根據。模擬微重力實驗表明，微重力會使沙門氏菌的毒性增強。美國休斯敦大學的喬治·福克斯教授也發現，微重力條件會誘發大腸菌群基因表達的改變。因此，為保證航天飛行的安全，找到一種高效、快捷的細菌識別方法已成為當務之急。

基因芯片道高一丈

基因芯片是近年來在生命科學領域中迅速發展起來的一項高新技術，被列為世界十大科技進展之一。基因測序是基因芯片最廣泛的一項應用，主要是利用DNA序列探針，對生物體的DNA序列進行檢測、鑒定。由于生物體的DNA序列是唯一的，因此，這種方法非常準確可靠。

然而，對于太空細菌而言，DNA探針似乎有些力不從心。這是因為細菌種類繁多，又可能在太空中發生變異，因此，在實際航天飛行過程中，我們不可能對所有可能出現的細菌配備相應的序列探針。在這種情況下，福克斯及其同事研制出一種便捷的方法，來鑒定某一神秘細菌屬于哪一種微生物群。

他們選擇了細菌的部分RNA(核糖核酸)而非DNA(脫氧核糖核酸)進行檢測。某一菌種的RNA序列雖然不是唯一的，但相關菌種卻有著相同的RNA序列，因此，可以對細菌做出粗略鑒定。

目前，研究人員正在制造一個可容納4000個RNA探針的芯片，這4000個探針是經過精心挑選的，以覆蓋盡可能廣泛的菌種。當某一神秘微細菌的標簽與其中一個探針相匹配時，這種基因芯片雖然不能做出確切判斷，但至少能提供一些信息，比如什么樣的抗體可能會有效。

美國太空總署約翰遜航天中心微生物學專家表示，這種基因芯片可能具有極為寶貴的科學價值。他們認為，盡管到目前為止，太空中的細菌還沒有給宇航員帶來重大不便，但對此仍然不能掉以輕心。

芯片技術前景廣闊

上述基因芯片不僅適用于航天飛行，在地球上同樣有用武之地。例如，在生物防御的前沿陣地，使用這種芯片可以迅速識別信封中的可疑粉末究竟是某種微生物，還是說僅僅是白糖之類的無害物。

在防治傳染性疾病方面，如果在患者已出現明顯傳染癥狀的情況下，醫生仍不能確定病原菌的種類，那么，這種芯片可以起到縮小“偵察”范圍的作用，從而有助于醫生理清頭緒，找到解決問題的線索。