地球不需流浪，用藍藻自產(chǎn)碳水化合物和氧氣，任何星球上都可以自建生態(tài)系統

以后人類(lèi)去太空旅行只要背著(zhù)一個(gè)背包大小的裝置，就可以獲取足夠的氧氣和食物了。

一直以來(lái)，人類(lèi)在探索可移民星球時(shí)都是從該星球自身條件出發(fā)，通過(guò)采集到各種數據判斷它們的演變史以及是否適合人類(lèi)生存，而類(lèi)似營(yíng)造一個(gè)生態(tài)環(huán)境的想法則很少。

近日，西北工業(yè)大學(xué)合成出了一種可以向細胞外分泌蔗糖的藍藻，并基于這一成果打造了一個(gè)藍藻人造葉片系統，營(yíng)造出了一個(gè)類(lèi)地球生態(tài)環(huán)境，為人類(lèi)在地球以外的星球生存提供了一個(gè)新思路。

據了解，該藍藻人造葉片系統是由西北工業(yè)大學(xué)生態(tài)與環(huán)境保護研究中心合成生物學(xué)實(shí)驗室研發(fā)的。而藍藻是目前地球上唯一已知的、能夠產(chǎn)生氧氣的光合自養型微生物，且光合作用比植物更高以及具備極為頑強的生命力，即便是在深海溫泉和莫哈韋沙漠的巖石中都能夠生長(cháng)，是地球富含氧氣的主要貢獻者。

基于這樣的特性，西北工業(yè)大學(xué)合成生物學(xué)實(shí)驗室王文教授表示，“藍藻可以在極端的太空環(huán)境中，將二氧化碳和水還原成人類(lèi)生存所需的碳氧化合物和氧氣。目前我們已經(jīng)初步建立了各種成熟的藍藻培養體系，并已成功的研發(fā)出了藍藻外源DNA轉化技術(shù)，所建立的藍藻基因編輯體系是足以為構建藍藻人造葉片提供技術(shù)支持的。”

具體來(lái)說(shuō)，實(shí)驗室在對藍藻進(jìn)行一定的基因編輯后，獲得了一種可以可以將細胞產(chǎn)生的蔗糖自動(dòng)排到體外的藍藻，細胞外的培養溶液蔗糖濃度累計達到1.1G/L以上，也就是每升培養溶液中可以自產(chǎn)1.1克蔗糖，而且這還會(huì )持續不斷下去。而為了將這一成果最大化，實(shí)驗室還設計了一種藍藻人造葉片——一種以培養藍藻為核心的、類(lèi)似太陽(yáng)能板的裝置。王文教授稱(chēng)，“這種裝置可以保護藍藻在太空中不受輻射、極限溫度、極度干燥等影響，并有效利用太空中的光照和裝置中不斷循環(huán)的含二氧化碳的液體，為藍藻提供一個(gè)可以持續生長(cháng)繁衍的培養環(huán)境。”

藍藻在不斷分泌蔗糖等碳水化合物以及氧氣后，碳水化合物還能夠改造別的工程菌，生產(chǎn)出氨基酸、維生素、能源、藥物、各種化工材料等，再由裝置內的循環(huán)水流將這些物質(zhì)排到裝置外儲存起來(lái)，便足以為人類(lèi)生存提供生活能源。

因此以人造葉片為核心，再同時(shí)建立一個(gè)廢物處理循環(huán)系統，就可以讓廢水、廢氣在藍藻的處理下變成可再利用的生活用水和新鮮空氣，形成一個(gè)完全自給自足的太空生存系統。也就是說(shuō)，人類(lèi)是可以在諸如火星等星球上自己營(yíng)造一個(gè)生存環(huán)境的。

“如果我們的藍藻產(chǎn)糖量可以再做提高，以后人類(lèi)去太空旅行只要背著(zhù)一個(gè)背包大小的裝置，就可以獲取足夠的氧氣和食物了。”實(shí)驗室博士蒿飛說(shuō)。

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