在火星上建房子?生物学比物理学更有用!
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在火星上建房子?生物学比物理学更有用!

未来的太空探险家,将提着装满合成微生物的一卡皮箱,在星际间穿梭打造新的生存之处;皮箱中装着能分解尿素的细菌,分解后所得的化学物质,可以把满布灰尘的火星岩石变成建材砖块。

与其把所有材料扛上太空,不如妥善运用以当地原料为食的数十亿只小东西,把这些微生物转殖合成出我们所需的燃料、塑胶还有水泥。

这是NASA与布朗大学(Brown University)、史丹佛大学(Stanford University)合成生物学家共同合作,为期两年的计划。工作团队在微生物插入生物砖块(biobricks):这是经过特殊转殖的基因序列,可大幅改变微生物的行为。

以生化水泥专案“REGObricks”为例,团队成员利用巴氏芽孢杆菌(Sporosarcina pasteurii bacterium)分解尿素及制造铵;而铵能让火星地表产生足够的碱性,促使碳酸钙水泥形式。

未来的火星居民只要提供细菌一些尿液,细菌产生的碳酸钙晶体就能将火星上尘土飞扬的沙子和岩石,胶??合为建筑用的砖块。但一般的巴氏芽孢杆菌可能无法在火星大气中稳定生存,所以科学家把有助于合成水泥的基因序列提取出来,植入大肠杆菌中。这就是为何工作团队,将制造火星砖头的希望放在biobricks上。

合成生物学家在另一个网站上解释道,“晶体在沙粒的孔隙间聚合,把一盘散沙黏系成紧密扎实的结构”,实验显示出以这种方式制造而成的砖头,抗压强度高达30兆帕(megapascal,MPA),完全不输混凝土或石灰石。据《New Scientist》报导,整个过程要花两个星期。

合成生物学的能耐可不只这样,除了制造火星砖块外,太空人携带的细菌小盒还有数十亿只微生物小帮手。另一个关键细菌是蓝绿藻(Anabaena),它除了能在充满二氧化碳和富氮的异星大气中生存,还能将这些气体转换为糖。从大肠杆菌提取biobrick植入到蓝绿藻后,增加了糖的产量。糖则可用于喂养那些能生产油、塑胶还有燃料的微生物。

MRC实验室的分子生物学家Paul Dear表示,合成生物学是在火星生存的唯一途径,“运送物资到火星或其他行星,需耗费巨大的成本和能源,生物学真是远比物理工程实际太多。”




via i黑马 BY wired

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