【科普頭條】宇航員可循環利用自己的排泄物

本篇中文點評非常精彩，張老師深入淺出的通過「宇航員生活小現象」，解釋了「物質守恆」、「食物是如何轉化」等知識，請大家收聽。

點評：張國慶 博士 (中科大教授) 中文翻譯：陳曉鋒博士 策劃：李進 、韓娟

一項新的研究表明，以人類排泄物為食的改良酵母菌能夠為太空中的長期任務提供有用的副產品。

去往火星的宇航員或許能夠通過攜帶一些能夠製造營養物質和塑料構建單元的微生物，來減輕行李的重量。

毫無疑問，火星之旅將同時是工程學和物流業的一個壯舉。但是一些基本的人類廢棄物實際上在這場冒險中是能夠有所幫助的，表現在不僅能提供重要的營養物質，還能提供可以用來製造工具的材料。

在本周美國化學學會的全國會議及博覽會上的一次演講中，克萊姆森大學的一位科學家解釋了基因工程改造後的酵母是如何以宇航員的尿液和二氧化碳為食來生產有價值的像副產品，例如omega - 3脂肪酸和在塑料中普遍存在的化合物，來自華盛頓郵報的Andrew deGrandpre報道。

「如果宇航員要進行跨越好幾年的旅行，那我們就需要找到一種能夠重新利用和回收他們隨身攜帶的一切東西的方法，」生物分子工程師Mark Blenner在演講前的一份聲明中說道。「原子經濟將變得非常重要。」

這是一個需要迫切解決的問題。NASA希望未來20年內在火星上建立人類定居點，而且私人太空公司正在推動更快的殖民化。但是這絕非易事。火星距離地球只有3000多萬英里，那些最終去往火星的人群必須在整個旅程中得到保護和營養。

船上的每一種補給都增加了太空中宇宙飛船的總質量。更不用說每一個額外的工具都會佔用本來就已經很擁擠的空間。但是如果沒有充足的供應和工具，在去往火星的宇宙飛船上的宇航員甚至會在他們離開地球之前就註定失敗了。

為了解決這個問題，美國宇航局自2015年以來就一直資助Blenner研究一種叫Yarrowia lipolytica的酵母菌株，STAT的Catherine Caruso報道。Blenner使用了在雜貨店常見的麵包酵母類似的酵母菌株來作為模板，然後用藻類和浮游植物的基因對其進行改造。這些改造使得微生物能夠產生人體健康代謝所必需的omega- 3脂肪酸。

這種酵母還可以通過基因工程生產單體，這些單體是3D印表機用來在宇宙飛船或火星上製造新工具所使用的聚合物的基本構建單元。

但是酵母菌生產這些產品仍然需要能量。這就是宇航員和他們的排泄物能夠被用到的地方。微生物可以利用人類尿液中的氮和呼出的二氧化碳來生產有用的化合物。

《衛報》的Nicola Davis指出，這項工作仍然處於非常早期的階段。Blenner還需要調整酵母菌，從而使它能夠生產大量有用的營養物質和單體。而且另外還有一個問題就是，這些微生物是否能在低重力、高輻射條件下的火星之旅中存活下來。

然而，如果所有的這一切都解決了，未來在這顆紅色星球上的移民們可能就不需要僅僅依靠土豆為生了。

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