随着人类深空探索不断推进，如何在远离地球的环境中就地获取资源成为关键问题之一。由于常规补给任务在更远距离上难以维持，利用小行星等天体上的物质被视为潜在选项，其中部分小行星富含铂族元素等贵金属。
在这一背景下，科研人员在国际空间站（ISS）开展了一项名为 BioAsteroid 的实验，测试微生物在微重力环境下从小行星物质中提取元素的能力。研究团队重点关注微生物与岩石在微重力条件下的相互作用，并评估其在资源提取方面的潜在应用。
微生物与样本设计
该项目由爱丁堡大学查尔斯·考克尔（Charles Cockell）教授团队牵头，选用两种性质截然不同的微生物：
- 细菌：干燥球菌（Sphingomonas desiccabilis）
- 真菌：简易青霉（Penicillium simplicissimum）
实验使用的固体基质为 L 型球粒陨石小行星物质。研究人员希望通过对比不同微生物在相同岩石样本上的表现，观察它们能够提取哪些元素，以及在不同重力条件下提取行为是否存在差异。
参与研究的康奈尔大学和爱丁堡大学研究员罗莎·桑托马蒂诺（Rosa Santomartino）表示，这是国际空间站上首批针对陨石物质开展的此类实验之一。她指出，团队在设计时力求方法既具针对性，又具有一定普适性，以便结果可为更广泛的研究提供参考。
微重力与对照实验
实验由 NASA 宇航员迈克尔·斯科特·霍普金斯（Michael Scott Hopkins）在国际空间站上执行，以模拟微重力条件下的生物浸出过程。与此同时，研究人员在地面实验室开展对照实验，在地球重力条件下使用相同的微生物和小行星物质，以便与太空实验结果进行比较。
研究团队共监测了 44 种不同元素的行为，其中有 18 种元素被微生物成功从小行星物质中提取。随后，科学家对这些数据进行了逐一分析，比较不同元素在有无细菌、真菌以及两者共同存在时的提取情况，并评估太空环境与地球环境之间的差异。
康奈尔大学和爱丁堡大学的亚历山德罗·斯蒂尔佩（Alessandro Stirpe）表示，团队将数据拆分到单个元素层面，重点考察在微重力条件下的提取行为是否与地球上不同，以及在不同微生物组合下提取量是否发生变化。他指出，整体上并未观察到“巨大差异”，但出现了一些“非常有趣的现象”。
真菌代谢变化与金属释放
研究显示，微生物在太空中的代谢活动发生了明显变化，尤其是真菌简易青霉。在微重力条件下，该真菌多种代谢产物的产量增加，其中包括羧酸等分子。羧酸能够通过络合作用与矿物结合，促进元素从固体基质中释放。
为进一步理解这一过程，研究团队对实验结束后的部分液体培养物进行了代谢组学分析，重点关注次级代谢产物的种类和水平变化。结果显示，真菌在微重力环境中产生的某些分子增多，与钯、铂等元素以及其他部分金属的释放增强相关联。
在许多元素上，非生物浸出（即不依赖微生物的化学过程）在微重力条件下的效果低于地球环境，而微生物介入后，在两种重力条件下的表现则相对稳定。桑托马蒂诺表示，在这些情况下，微生物并未显著提高提取效率，但能够在不同重力环境下维持相近的提取水平。这一现象不仅出现在钯元素上，也涉及多种不同类型的金属，不过并非适用于所有元素。
研究还发现，金属提取率受多重因素共同影响，包括金属种类、所使用的微生物类型以及所处的重力条件。团队认为，这一结果虽然复杂，但为理解微生物在太空环境中的行为提供了新的线索。
研究发表
该研究成果以“国际空间站上小行星物质的微生物生物采矿”为题，由 R. Santomartino 等人撰写，已于 2026 年 1 月 30 日在线发表在期刊《npj Microgravity》上，论文 DOI 为 10.1038/s41526-026-00567-3。
