大膽創(chuàng)新 碩果累累

劉長庭教授在科研工作中開疆拓土，不但在我國老年呼吸病學研究方面取得了豐碩的成果，同時也為我國空間生物醫(yī)學的發(fā)展做出了重要貢獻，主要在整體和分子水平研究失重對細胞、微生物、動物及人體等的影響及防護方面做了系統(tǒng)全面地研究，在國內外處于領先地位。在空間臨床微生物領域屬于開拓者和奠基人，國際空間站已經發(fā)現一些有害的病原菌，影響航天員健康及設備的安全，而探索微生物變異規(guī)律和感染疾病防治新策略是國家戰(zhàn)略需求的重大科學問題，劉長庭教授主持了一系列的研究，取得了重要成果。

（1）在國內首次建立臨床微生物樣品的飛船搭載系統(tǒng)。劉長庭教授自主研發(fā)和設計了生物樣品飛船搭載系統(tǒng)，依據HYK-GF15《航天員系統(tǒng)載人運輸飛船/目標飛行器艙載產品環(huán)境試驗技術條件》，通過了搭載系統(tǒng)沖擊試驗、快速減壓試驗和振動試驗，該搭載系統(tǒng)完全符合神舟飛船搭載的要求，得到了中國載人航天辦公室的高度評價并推廣應用。

（2）主持空間微生物變異規(guī)律及重要感染疾病防控新策略研究。依托于我國“神舟”系列飛船搭載和采集微生物樣品，結合信息技術科學，從基因、轉錄和蛋白、貫穿組層面對其發(fā)生的分子機制進行了深入闡述，研究空間環(huán)境作用下病原菌的變異規(guī)律。劉長庭教授作為國家973計劃首席科學家，主持基于空間微生物變異規(guī)律探索重要感染疾病防控新策略研究。以病原菌在空間環(huán)境下性狀變化和變異規(guī)律為主線，選擇神舟系列飛船搭載臨床常見病原菌為主要研究對象，綜合運用生物信息學、醫(yī)學信息學、空間技術科學以及醫(yī)學微生物學的研究思路與方法，通過表型實驗篩選鑒定耐藥性和致病性突變株，獲得118株變異菌株，并驗證和歸納病原菌空間變異規(guī)律，揭示了空間環(huán)境對病原菌的作用效應和分子機理；通過地面模擬，分析空間環(huán)境因素對臨床常見病原菌的影響，研究模擬微重力條件下動物模型與病原菌相互作用、空間搭載病原菌致病和耐藥相關分子機制、空間搭載病原菌代謝相關分子機制、空間環(huán)境誘變菌對模擬失重動物致病機制；首次在國內外發(fā)現肺炎克雷伯氏菌出現罕見的溶血現象，并闡述了相關機制，為地面該菌的毒力變異做出了預警；歸納分析空間環(huán)境對病原菌的作用規(guī)律；在國際微生物權威雜志發(fā)表空間微生物學發(fā)展方向的述評，為國內外該領域的進一步研究指明了方向；為保障航天員在軌健康和臨床診治新策略提供科學依據。

（3）主持空間環(huán)境下微生物腐蝕機理研究。劉長庭教授作為中國載人航天辦公室重大科研項目負責人，緊密圍繞“空間環(huán)境下的微生物腐蝕機理及控制方法研究”這一重大科學問題，利用航天器內微生物采集、“神舟”系列飛船搭載微生物，并結合地面模擬研究，明確載人航天器內微生物的分布和種類；針對空間環(huán)境脅迫后的微生物，綜合運用空間微生物學、材料科學與系統(tǒng)生物學的研究思路與方法，揭示微生物在空間環(huán)境作用下的菌種演化變異特性；闡明空間環(huán)境影響下微生物的腐蝕機理；獲取材料對空間環(huán)境下微生物的抗腐蝕性能；從物理、化學和生物學角度初步建立空間站材料表面的微生物控制體系，有望延長航天器在軌時間。

（4）主持空間制藥研究。劉長庭教授作為國家重大科技專項——重大新藥創(chuàng)制課題負責人，通過空間搭載對工程制藥菌株進行了生物制藥前期研究，發(fā)現空間環(huán)境可誘導干擾素α1b產量提高3倍，最終篩選出5株正向突變菌株。對搭載能制藥的產酶溶桿菌進行研究，發(fā)現產量較地面對照增加39.1%。該研究明確了空間環(huán)境有利于獲得高產工程制藥菌株，對于拓展我國空間生物制藥研究、服務于人類健康具有重要意義。