生物制造如何让火星生活成为现实

将第一批人类送上火星的车轮正在运转。对许多人来说，第一个浮现在脑海中的画面可能是一艘宇宙飞船降落在一片广阔的红色沙漠中。但抵达火星只是成功的一半。人们也需要生活在那里，这是很难想象的，因为有太多的未知数。火星居住是21世纪科学面临的最大挑战之一。这是一个挑战，合成生物学将会解决。

解决这个问题最令人兴奋的冒险之一是多维数据集生物工程在太空的应用研究中心。vwin彩票注册SynBioBeta最近采访了亚当·阿金他是立方体实验室的主任，也是加州大学伯克利分校的生物工程教授。阿尔金，他也将在vwin彩票注册SynBioBeta 2019,描述了立方体项目的目标，以及他们的工作如何使人类能够在火星上生活。

立方体是一个为期五年的NASA科学技术研究所．资深的研究人员，博士后和本科生走到了一起6所大学为火星任务开发生物制造系统。但是，Arkin解释说，“由于没有一个具体的参考任务架构，真正的火星任务，我们不知道我们的限制是什么。”在未来的五年里，立方体将建立越来越现实的模型，使综合生物系统在太空中可行。

图片由CUBES提供。NASA在建立立方体系统方面发挥了重要作用，该项目正在继续与NASA进行沟通。阿金说，这种密切的工作关系对立方体团队来说是一种巨大的特权，因为他们正在努力了解火星任务计划是什么样子的。

让火星上的人类保持健康

这些系统将严重依赖于火星的不足原位资源。阿金说:“我们的想法是利用废物回收和现有资源生产食品、药品和轻型建筑材料。”使用地球上的资源解决了两个问题。它减少了从地球运输所需的质量，并降低了一个惊人的关键项目被遗漏的风险。37、有些东西总能做成人人皆知的行李箱;没有太空服你真的不能离开地球。但是医学呢?火星的环境极其恶劣。人类将需要大量的药物来保持健康。虽然我们很清楚自己需要什么，但仍有足够的空间来应对意外情况。 If something goes wrong, the nearest pharmacy is an average1.4亿英里走了。立方体正在通过功能性食品来解决这个问题。

功能性食品的概念并不新鲜。它通常包括改造食物，为身体提供更多的好处，而不仅仅是燃料。任何火星任务都必须自己种植食物(确实，立方体的一个项目就是改造火星地表进入农业土壤)。那么，为什么不让植物同时做两份工作，生产火星居民需要的药物呢?

阿金强烈学分凯伦麦当劳他是加州大学戴维斯分校的化学工程师vwin彩票注册SynBioBeta 2019在植物中率先生产生物药物。作为生物工厂，植物比细菌有一定的优势。首先，植物更擅长制造复杂的蛋白质。他们也可以在没有大量专门设备的情况下稳定地种植药物。“你不需要一个带有CHO细胞的大型生物反应器，”阿金说。“只要拿一片生菜叶子和一把基因枪，把结构注射到叶子里，它就会以一种相当可控的方式制造(选择的药物)。一旦药物成熟，它们就可以从植物中分离出来，或者“你可以直接吃了这该死的植物，”阿尔金笑着说。

太空旅行的关键是效率。任何进入太空的系统都需要低能量，基本上是零浪费，并且易于由少数人运行。营养、生物燃料、3D打印生物聚合物——一个系统的废物是另一个系统的能源来源。阿金解释道:“你从一个小组获取信息，然后将结果传递给下一个小组。实现这种闭环本身就很困难。但阿尔金指出了另一个挑战;让学术界也作为一个整体发挥作用。

帮助学者们从整体上思考和工作

有四个部门立方体:微生物培养基和原料，生物燃料和生物材料制造，食品和药物合成，以及系统设计和集成。为了实现闭环生物制造，研究人员必须计算出每瓦特的能量、每克的材料和每小时的宇航员劳动。这种整体思维对学者来说不是天生的。作为导演，阿金面临的最大挑战之一就是培养这种心态。阿金说:“我认为，一般来说，学者们很难做到这一点，因为这并不能给你带来科学论文。”立方体不是关于大的，个人的突破。相反，他说，这是通过合作、协作和沟通而敲定的细节。对于Arkin来说，这种社区建设是鼓舞人心的。这是美国国家航空航天局和立方体实验室工作的象征。

立方体最初是在阿莫德梅内塞斯阿金当时是阿金的博士后，现在在佛罗里达大学(University of Florida)工作。他让阿金注意到受控细胞工程在太空中的潜在影响。梅内塞斯，他也将在vwin彩票注册SynBioBeta 2019阿金最终与SynBioBeta首席执行官约翰·坎伯斯等人合作，探索生物学如何使vwin彩票注册太空旅行受益。但就像许多与太空相关的创新一样，宇航员不一定是唯一的受益者。立方体的许多项目可能会对我们的地球产生巨大的影响。

太空科学:不只是太空

随着地球人口的增加和资源的减少，迫切需要生物制药、先进的水培和生物工程作物来解决我们日益严重的危机。但开发这些技术的重点往往是针对恒星。现在的迫切需要往往被未来的激动人心的机会所忽视。然而，阿尔金指出，太空旅行的雄心壮志是推动创新的强大力量。

我认为太空旅行一直是为了克服人类的局限。我们想要超越我们以前所走过的地方，这提供了一种催生发明的必要性。

立方体任务将在5年内完成。如果一切顺利，结果将是一个完全整合的火星生物系统。不，系统不会在下一次飞行中前往火星。但理想情况下，它可以在月球空间站上进行测试。毕竟，在这个新的太空时代，私营公司“可能月球就在亚马逊的送货区，”阿尔金开玩笑说。但是立方体的意义不仅仅是建立可行的模型或者开发新的技术。立方体的核心是启发下一代人。

许多立方体团队都是学生，刚刚开始他们的科学生涯。阿金说:“在人类发展的某些时刻，人们可以真正受到鼓舞。”“一些最好的时刻是当人们刚刚进入或离开大学时，他们可以看到所有的潜力展现在他们面前。”对Arkin来说，不仅仅是立方体的科学将建设未来，它是人们的综合社区使之成为可能。

亚当·阿金(Adam Arkin)在BetaSpace的一个新会议上发表了讲话vwin彩票注册SynBioBeta 2019 10月1日至3日在旧金山举行。今天注册听听他和社区里其他致力于实现太空定居的人的意见。

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