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本研究中利用蓝细菌培养的浮萍图像。(图片来源:蒂亚戈拉马略)
你是第三次载人火星任务的首席植物学家,主要职责是在漫长的任务期间为乘组人员种植食物。虽然你对2015年电影《火星救援》中著名的粪便种土豆情节非常熟悉,但科学界最杰出的头脑们此后已开发出一种更高效、也更干净的食物生产方法:蓝细菌。
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虽然这一场景在近期可能尚属可行,但科学家们目前正致力于研发实现该场景所需的技术工具。根据《化学工程杂志》近期发表的一项研究,德国不来梅大学的一组科研人员开展了利用蓝细菌消化作用培育食物的实验。蓝细菌又称蓝绿藻,可通过光合作用获取能量,是地球上最古老的生命形式之一,其化石记录可追溯至约35亿年前。
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在该研究中,研究人员设计并开发了一种新型肥料,有望与火星土壤模拟物配合使用,为人类长期火星探测任务提供食物生产支持。其原理是利用蓝细菌摄取火星土壤模拟物,再将蓝细菌转化为富含养分的肥料。为获得最佳效果,研究团队测试了多种变量组合,包括温度、蓝细菌在摄取土壤模拟物前是否预先加热、蓝细菌的接种量,以及添加适量的铵盐(蓝细菌生长所需的氮源)。
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最终,研究人员发现,在35摄氏度(95华氏度)、使用1克蓝细菌以及最终铵浓度为5毫摩尔的条件下,所制得的肥料成功培育出27克浮萍。研究人员指出,本研究最具意义的结果之一是仅用1克蓝细菌便培育出了27克浮萍。
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你可以想象一个在火星上完全依靠本地资源运行的蔬菜园——无需携带土壤、肥料