以后人類去太空旅行只要背著一個(gè)背包大小的裝置，就可以獲取足夠的氧氣和食物了。
一直以來，人類在探索可移民星球時(shí)都是從該星球自身?xiàng)l件出發(fā)，通過采集到各種數(shù)據(jù)判斷它們的演變史以及是否適合人類生存，而類似營造一個(gè)生態(tài)環(huán)境的想法則很少。
近日，西北工業(yè)大學(xué)合成出了一種可以向細(xì)胞外分泌蔗糖的藍(lán)藻，并基于這一成果打造了一個(gè)藍(lán)藻人造葉片系統(tǒng)，營造出了一個(gè)類地球生態(tài)環(huán)境，為人類在地球以外的星球生存提供了一個(gè)新思路。
據(jù)了解，該藍(lán)藻人造葉片系統(tǒng)是由西北工業(yè)大學(xué)生態(tài)與環(huán)境保護(hù)研究中心合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的。而藍(lán)藻是目前地球上唯一已知的、能夠產(chǎn)生氧氣的光合自養(yǎng)型微生物，且光合作用比植物更高以及具備極為頑強(qiáng)的生命力，即便是在深海溫泉和莫哈韋沙漠的巖石中都能夠生長，是地球富含氧氣的主要貢獻(xiàn)者。
基于這樣的特性，西北工業(yè)大學(xué)合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室王文教授表示，“藍(lán)藻可以在極端的太空環(huán)境中，將二氧化碳和水還原成人類生存所需的碳氧化合物和氧氣。目前我們已經(jīng)初步建立了各種成熟的藍(lán)藻培養(yǎng)體系，并已成功的研發(fā)出了藍(lán)藻外源DNA轉(zhuǎn)化技術(shù)，所建立的藍(lán)藻基因編輯體系是足以為構(gòu)建藍(lán)藻人造葉片提供技術(shù)支持的?！?/span>
具體來說，實(shí)驗(yàn)室在對藍(lán)藻進(jìn)行一定的基因編輯后，獲得了一種可以可以將細(xì)胞產(chǎn)生的蔗糖自動(dòng)排到體外的藍(lán)藻，細(xì)胞外的培養(yǎng)溶液蔗糖濃度累計(jì)達(dá)到1.1G/L以上，也就是每升培養(yǎng)溶液中可以自產(chǎn)1.1克蔗糖，而且這還會持續(xù)不斷下去。而為了將這一成果最大化，實(shí)驗(yàn)室還設(shè)計(jì)了一種藍(lán)藻人造葉片——一種以培養(yǎng)藍(lán)藻為核心的、類似太陽能板的裝置。王文教授稱，“這種裝置可以保護(hù)藍(lán)藻在太空中不受輻射、極限溫度、極度干燥等影響，并有效利用太空中的光照和裝置中不斷循環(huán)的含二氧化碳的液體，為藍(lán)藻提供一個(gè)可以持續(xù)生長繁衍的培養(yǎng)環(huán)境。”
藍(lán)藻在不斷分泌蔗糖等碳水化合物以及氧氣后，碳水化合物還能夠改造別的工程菌，生產(chǎn)出氨基酸、維生素、能源、藥物、各種化工材料等，再由裝置內(nèi)的循環(huán)水流將這些物質(zhì)排到裝置外儲存起來，便足以為人類生存提供生活能源。
因此以人造葉片為核心，再同時(shí)建立一個(gè)廢物處理循環(huán)系統(tǒng)，就可以讓廢水、廢氣在藍(lán)藻的處理下變成可再利用的生活用水和新鮮空氣，形成一個(gè)完全自給自足的太空生存系統(tǒng)。也就是說，人類是可以在諸如火星等星球上自己營造一個(gè)生存環(huán)境的。
“如果我們的藍(lán)藻產(chǎn)糖量可以再做提高，以后人類去太空旅行只要背著一個(gè)背包大小的裝置，就可以獲取足夠的氧氣和食物了?！睂?shí)驗(yàn)室博士蒿飛說。
