搬到火星?生物材料为我们指明了方向

合成生物学的创新旨在改变我们在地球上的生活方式。但它们也能让我们在其他星球上生活吗?科学家们iGEM团队美国国家航空航天局正在开发让地球以外的生命成为现实的方法。

空间长期以来抓住了人类的想象力。我们梦想生活在其他世界，并受到启发，以解决它的挑战。

火星是我们最近的潜在宜居邻居，但搬进火星的后勤工作有些(极其)复杂。火星的重力较低，辐射较高，原料很少，而且缺乏可呼吸的空气。这些只是当地的困难。把生活必需品塞进火箭大小的行李箱里去旅行本身就有一系列障碍。

但火星可能是自由的，也可能是限制的。在地球上，我们的城市经过数百年的建设，每一代人都在技术和设计上增加一层新的东西。但是，我们“栖息地”的核心系统和材料已经根深蒂固，从根本上改变它们几乎是不可能的。

然而，火星是一个空白的板岩。我们可以故意构建栖息地更高效和环保负责。Lynn Rothschild，高级研究科学家NASA艾姆斯研究中心，讨论了火星的栖息地vwin彩票注册SynBioBeta的年度会议．“普通地球公司需要展示他们的技术如何使现有市场受益。在火星上不是真的。没有现有的市场体系。“基本上，火星上有很多红磁带，因此，创新的空间更多。

SynBioBeta 2018的舞台背景是由vwin彩票注册Ecovative Design用菌丝体建造的，这个过程可能与我们建造空间栖息地的方式没有太大区别。照片由SynBioBeta /vwin彩票注册 Thomas Webb提供。

这是为什么罗斯柴尔德和她的团队设计的火星栖息地从蘑菇中．

在生物材料中利用蘑菇是地球上一个不断发展的领域。这样的公司Ecovative在菌丝体泡沫、纺织品和建筑材料方面处于领先地位。用菌丝体(被称为菌丝体结构或真菌结构)建造房屋可能是火星环境的理想选择。

菌丝是真菌的根状结构。虽然它们很细，像线一样，但它们确实是线比混凝土更坚固并拥有许多令人惊讶的能力。

真菌材料是天然防火材料，是密封、加压、富氧环境中的关键组成部分。它们也是很好的绝缘体，同样，在一个夜间温度可以达到的星球上，这非常重要一个nippy减去73 c．与地球上的许多标准物质不同，菌丝不会释放有毒气体。

火星生活的另一个挑战是辐射。在地球上，我们皮肤中的黑色素(大部分)保护我们免受太阳有害的紫外线的伤害。但是火星稀薄的大气层和缺乏磁场使得辐射暴露成为一个严重的问题。然而，富含黑色素的真菌能够吸收放射性物质，并可能创造出阻挡辐射的结构。Rothschild还讨论了水使菌丝细胞膨胀，使它们在显微镜下“肥胖”。在这种情况下，水中的氢原子将起到辐射屏蔽的作用。

MyComeAtyals显然是Martian建筑的候选人。但我们仍然必须在那里得到它们。

目前，NASA的说法，每将一磅物品送入太空，其价格就会增加约1万美元．从经济上讲，不可能把菌丝体送到火星。罗斯柴尔德和她的团队考虑到了这一点。

图形的描述Myco-architecture了星球:在目的地生长的表面结构
学分:Redhouse Studio, 3 d之旅可用。
l·罗斯柴尔德

他们的想法是将一种柔性塑料壳用菌丝孢子和干原料播种。到达时，壳牌将被配置为人栖息地的结构框架。水（从地球或火星）和热量将加入壳体中，促使孢子醒来醒来并吃原料。饲养菌丝体会释放氧气，反过来会膨胀菌丝强制框架。一旦菌丝体消耗了所有的原料，他们就会回到冬眠。如果需要维修或额外的结构，菌丝体可以用更多的原料，水和热量重新激活。

罗斯柴尔德还讨论了将菌丝体与火星表层风化层混合的问题。实验表明，菌丝增强风化层，使其成为一种更有弹性和延展性的建筑材料。真菌材料目前正在被测试为砖块，甚至真菌胶水。

美国宇航局当然不是唯一思考火星缺乏原材料或幼儿行星间运输成本的人。考虑到这些限制因素，火星上的一切都成为潜在的资源，包括浪费。

2017年卡尔加里iGEM金牌团队以废物管理为契机，同时解决了多个问题。显然，人类在火星上会产生废物。但你会怎么做呢?储存成为一个重要问题，环境污染也是。最好的解决办法是回收它，把它变成有用的东西。

卡尔加里团队在创造时也是这么想的Astroplastic，一种由升高的人类废物制成的生物塑料。这个想法起初可能听起来很狡猾，但实际上是说话的，它产生了很大的意义。

卡尔加里团队成员Amy Chen加入了Rothschild，在SynBioBeta 2018讨论Asvwin彩票注册troplastic背后的过程。团队设计大肠杆菌细胞分泌PHB，一种生物可降解聚合物．PHB在功能特性上与石油塑料类似，但没有环境破坏的缺点。Astroplastic可以用来制作3D打印工具或零件。

卡尔加里大学的iGEM 2017项目包括使用基因工程大肠杆菌将人类废物变成生物塑料。

在漫长的太空航行中，容易制造工具或修理材料的能力至关重要。陈说去火星就像一次5000万公里的野营旅行。如果有东西坏了，就不可能在家得宝停下来。还有一些意想不到的需求，在他们到达那里之前，没有人意识到他们会需要这些东西。NASA很好地考虑了许多可能的情况，但火星生命是一个全新的领域。星形塑料印刷可以把装箱单错误从一个严重的错误变成一个小的不便。

生物材料是未来的发展方向。它们是功能性的、对环境负责的、可持续的。因为它们是基于生物的，它们有自我生长和自我修复的潜力。尽管我们正在努力迅速扩大在地球上对可持续生物材料的使用，但火星给了我们从头开始的机会。太空旅行通过我们习以为常的创新改善了我们的生活，包括净水系统，智能手机相机和笔记本电脑．也许，在我们不断探索星球的过程中，生物材料也会融入我们在地球上的生活。也许，有一天，我们会很难想象我们曾经有过不同的生活。

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