革命性的食品生产和闭环生物制造可以改变人类的太空旅行，并解决地球上日益严重的粮食危机。立方体中心主任亚当·阿金在betspace会议上发言。vwin彩票注册SYNBIOBETA
约翰累赘
菲奥娜米歇尔革命性的食品生产和闭环生物制造可以改变人类的太空旅行，并解决地球上日益严重的粮食危机。
太空旅游，曾经是科幻小说作家的领域，现在是太空技术企业家的积极追求。对于我们这些非宇航员来说，它是最有可能远离地球的地方——尤其是如果我们仍然可以的话在月球上从亚马逊订购．但是，除了在地球引力的六分之一下摇摇晃晃地遥望地球的兴奋之外，月球是一个贫瘠的地方，几乎不值得人类长期存在。
进入火星。认为火星是人类的目的地曾是一种疯狂的幻想。平均1.4亿英里从地球上去并不容易在那里持续生活也不容易。那里没有可呼吸的空气或液态水，大气非常活跃-80华氏度．这些条件可能不会吸引很多人。但对于勇敢的探险家来说，火星是新的领域。
太空真的是答案吗?
你们中的一些人可能会想，“当我们的家园陷入危机时，我们应该花时间和金钱把人类送到火星上吗?”这是一个公平而必要的问题。外星生存所需的技术对于帮助我们在地球上度过气候紧急状态至关重要。Adam Arkin，总监多维数据集(太空生物工程利用中心)，在火星上生活和适应气候变化的解决方案基本上是一样的。
“火星是一个已经荒漠化的星球。如果你看看我们的星球，气温正以极高的速度上升。我们现在的工作是建立一种技术，随着它的发展，可以在新行星和[地球]上工作，”阿金说。
立方体是美国宇航局科学技术研究所，旨在利用生物支持太空生命。在国际合成生物学会议上，vwin彩票注册SynBioBeta 2019阿金描述了CUBES的中心目标:创建一个零废物生物制造框架，其中每个系统的输出是另一个系统的输入。火星给科学家提供的起始成分很少。阿金将它们列举为:“阳光、大气(火星空气)、风化层、冰水，公平地说，还有宇航员的回收利用。”是的，Arkin指的是人类排泄物。这是一个完全闭环系统。
幸运的是，CUBES不需要重新发明整个轮子。在生命支持方面，NASA已经有超过60年的经验来制造现有的最好的空气和水过滤系统。但有一个关键的系统还没有人建立:粮食生产。
没有一项火星任务能够从地球上拖来好几年的食物。目前到火星的运输成本是10000美元每磅．除了科学家和工程师，早期的火星探险者还需要成为农民。但这还不足以将微生物打包并生长蛋白质块。食物还需要味道好。
去火星?包零食
太空是一个困难和孤立的环境，所以一点安慰性的食物会有很长的路要走。
“食物的心理很重要，种类很重要，味道很重要，质地也很重要，”阿金说。国际空间站的工作人员有规律的作息披萨派对．阿金说，冰淇淋是一种很受欢迎的需求。“事实是，一个人不会离开地球而没有生产这些东西的(能力)。”
当然，这不仅仅是披萨和冰淇淋。尽管它们很重要，但中心重点是种植蔬菜——在一个什么都不生长的星球上。火星对人类来说可能很艰难，但对植物来说更艰难。它离太阳的距离比地球远，这意味着用于光合作用的光更少。为了解决这个问题，由Bruce Bugby领导的立方体项目正在改造作物，使其能够利用更广泛的光线将二氧化碳和水转化为食物。该项目还致力于减少作物所需的水，同时提高其总体收成。早期的结果是有希望的。如果该计划成功，农民和消费者都将受益于用更少的水和光生产更多食物的作物。
当然，这些先进的作物不仅有益于火星，对地球的影响也很明显。到2050年，地球人口预计将达到100亿。但是没有重大的改变按照我们目前的粮食生产方式，到本世纪中叶，我们将面临严重的粮食短缺。作物工程是缩小日益扩大的粮食差距的关键工具。
食物,药品
但食物只是挑战之一。如果你在火星上生病了，最近的药房要坐130天的航天飞机才能到那里呢?希波克拉底建议我们让食物成为我们的药物——这确实可能是在火星上健康生活的解决方案。凯伦·麦当劳的立方体团队食品和药物合成部该公司正致力于将食品、药品、营养食品和提神食品制成食品。
火星宇航员将需要一整套药物来保持健康，特别是在骨密度和免疫系统反应方面。但是带几百个药瓶是不实际的。除了运输成本，火星升高的辐射水平使药物衰变得更快。也没有办法确切地知道什么宇航员需要。
利用CRISPR等基因编辑技术，麦当劳的团队希望生产出既能抗菌又能止疼药的生菜。一旦生长，宇航员就可以从这种植物中提取药物，或者直接把它当晚餐吃。在这里，这种合成生物创新在地球上有巨大的潜力。医疗功能食品有能力使药品和营养的获取民主化，特别是在服务不足的社区和发展中国家。
闭环是未来的发展方向
立方体的食物生产计划本身就令人兴奋。但它们是一个更大的整体的一部分。这个零废物系统还将能够将火星的岩石污垢转化为肥沃的土壤，并生产生物燃料、微生物原料和3D打印生物聚合物工具。这不仅仅是为了结束太空旅行的循环。随着资源的减少，闭环系统将对我们在地球上的生存至关重要。
“仅仅依靠阳光和二氧化碳，[CUBES]系统就能满足9名宇航员在地球上近一年的食品和药品需求。想象一下，如果你在这里有这些[系统]，”阿金说。
综合生物工厂和阿司匹林生菜听起来像是科幻小说里的东西。但话又说回来，不久前太空旅行本身也是如此。的确，这项技术需要数年时间才能实现，更不用说广阔的市场了。但正是这种综合思考和创新才能解决人类在地球上和其他星球上所面临的最严峻的挑战。
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