地球不需流浪,用蓝藻自产氧气,任何星球上都可以自建生态系统

以后人类去太空旅行只要背着一个背包大小的装置,就可以获取足够的氧气和食物了。

 

一直以来,人类在探索可移民星球时都是从该星球自身条件出发,通过采集到各种数据判断它们的演变史以及是否适合人类生存,而类似营造一个生态环境的想法则很少。

 

近日,西北工业大学合成出了一种可以向细胞外分泌蔗糖的蓝藻,并基于这一成果打造了一个蓝藻人造叶片系统,营造出了一个类地球生态环境,为人类在地球以外的星球生存提供了一个新思路。

 

据了解,该蓝藻人造叶片系统是由西北工业大学生态与环境保护研究中心合成生物学实验室研发的。而蓝藻是目前地球上唯一已知的、能够产生氧气的光合自养型微生物,且光合作用比植物更高以及具备极为顽强的生命力,即便是在深海温泉和莫哈韦沙漠的岩石中都能够生长,是地球富含氧气的主要贡献者。

 

基于这样的特性,西北工业大学合成生物学实验室王文教授表示,“蓝藻可以在极端的太空环境中,将二氧化碳和水还原成人类生存所需的碳氧化合物和氧气。目前我们已经初步建立了各种成熟的蓝藻培养体系,并已成功的研发出了蓝藻外源DNA转化技术,所建立的蓝藻基因编辑体系是足以为构建蓝藻人造叶片提供技术支持的。”

 

具体来说,实验室在对蓝藻进行一定的基因编辑后,获得了一种可以可以将细胞产生的蔗糖自动排到体外的蓝藻,细胞外的培养溶液蔗糖浓度累计达到1.1G/L以上,也就是每升培养溶液中可以自产1.1克蔗糖,而且这还会持续不断下去。而为了将这一成果最大化,实验室还设计了一种蓝藻人造叶片——一种以培养蓝藻为核心的、类似太阳能板的装置。王文教授称,“这种装置可以保护蓝藻在太空中不受辐射、极限温度、极度干燥等影响,并有效利用太空中的光照和装置中不断循环的含二氧化碳的液体,为蓝藻提供一个可以持续生长繁衍的培养环境。”

 

蓝藻在不断分泌蔗糖等碳水化合物以及氧气后,碳水化合物还能够改造别的工程菌,生产出氨基酸、维生素、能源、药物、各种化工材料等,再由装置内的循环水流将这些物质排到装置外储存起来,便足以为人类生存提供生活能源。

 

因此以人造叶片为核心,再同时建立一个废物处理循环系统,就可以让废水、废气在蓝藻的处理下变成可再利用的生活用水和新鲜空气,形成一个完全自给自足的太空生存系统。也就是说,人类是可以在诸如火星等星球上自己营造一个生存环境的。

 

“如果我们的蓝藻产糖量可以再做提高,以后人类去太空旅行只要背着一个背包大小的装置,就可以获取足够的氧气和食物了。”实验室博士蒿飞说。

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