據(jù)WHO 統(tǒng)計，全球人類前十大死亡病因中，有5種為感染相關(guān)性疾病，包括肺炎、艾滋病、結(jié)核病等。近年來，高致病性和多重耐藥性病原菌不斷涌現(xiàn)，對人類健康造成了極大的威脅，亟待研究病原菌高致病性和耐藥性產(chǎn)生機(jī)制，為發(fā)掘感染防治新策略奠定基礎(chǔ)。空間微生物學(xué)研究將大大促進(jìn)病原菌致病與耐藥機(jī)制探索，為重要感染性疾病的預(yù)防、控制和治療新策略的發(fā)現(xiàn)提供前所未有的機(jī)遇，具有廣闊的臨床轉(zhuǎn)化前景。近年來，我國的空間生命科學(xué)在制藥領(lǐng)域特別是生物制藥領(lǐng)域邁出了一大步?？臻g微生物制藥是將代謝物可用于制藥工藝的微生物送入太空，利用太空特殊的環(huán)境誘變作用，提高某些基因的突變頻率，并在其返回地面后進(jìn)行培育、篩選，最終獲得生產(chǎn)性能優(yōu)良微生物菌種的育種新技術(shù)。通過空間微生物學(xué)研究為生物藥物的部分品種開發(fā)注入強(qiáng)有力的市場競爭力，降低產(chǎn)品價格，減輕國民消費成本，保障人類健康，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。

劉長庭團(tuán)隊在空間微生物學(xué)領(lǐng)域做了大量研究，特別是率先開展了我國空間醫(yī)學(xué)微生物學(xué)研究，是我國空間醫(yī)學(xué)微生物領(lǐng)域的開拓者和奠基人。針對空間環(huán)境微生物防護(hù)，系統(tǒng)研究了空間環(huán)境對微生物的作用及機(jī)理，提出了空間微生物分子效應(yīng)學(xué)說，開創(chuàng)了空間醫(yī)學(xué)微生物防護(hù)應(yīng)用的新領(lǐng)域：1）發(fā)現(xiàn)空間環(huán)境下病原微生物遺傳變異規(guī)律，提出了空間微生物毒力突變致病理論與人體互利共生理論。主持了“973”計劃項目——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。通過神舟系列飛船搭載，篩選鑒定出118株空間環(huán)境變異菌株，包括形態(tài)學(xué)、生物膜形成能力、毒力、耐藥性和生化代謝發(fā)生變化的致病菌，在國、內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)空間誘變的肺炎克雷伯氏菌出現(xiàn)罕見的溶血現(xiàn)象。揭示了空間環(huán)境對病原菌的作用效應(yīng)和分子機(jī)理，特別是致病性和耐藥性的變化和機(jī)理，為空間和地面上難治性感染的前瞻性研究、預(yù)防和治療提供了新思路和新靶點。2）開創(chuàng)生物工程菌空間制藥研究，提出空間微生物代謝通路改變相關(guān)的制藥理論，為空間生物制藥奠定理論基礎(chǔ)。獲得空間環(huán)境誘變后較高表達(dá)的重組人干擾素α1b工程制藥菌株，其產(chǎn)量提高3倍；發(fā)現(xiàn)搭載能制藥的產(chǎn)酶溶桿菌產(chǎn)量較地面對照增加39.1%。該研究有利于拓展我國空間生物制藥，為空間生物制藥工程奠定了理論基礎(chǔ)。3）揭示空間環(huán)境下微生物腐蝕機(jī)理，提出空間微生物的腐蝕理論與洗消新材料技術(shù)理論，建立空間站材料表面的微生物控制體系，為防控空間站設(shè)備的微生物腐蝕奠定基礎(chǔ)，有望延長航天器及空間站在軌時間。4）首次自主研發(fā)了病原微生物樣品飛船搭載系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于神舟系列飛船的搭載研究，得到了中國載人航天辦公室的高度評價并推廣應(yīng)用。有力保障了我國空間搭載和未來空間站的空間生物醫(yī)學(xué)研究。