火星上可以養藍藻了！移民火星還會遠嗎？_風聞

科學家們認為，在外星，藍藻可用於支撐其他生命。新研究首次證明了藍藻（Anabaena cyanobacteria）能在低壓大氣下，利用火星的氣體、水和其他營養物質生長。這一發現為開發可持續的生命支持系統奠定了基礎。

**A：生物反應器Atmos（火星有機系統大氣測試器）。****B：Atoms中的一個容器。**C：設計示意圖。

美國國家航空航天局（NASA）計劃在本世紀30年代初向火星發射人類探測器。但是，如何從火星採集宇航員所需的氧氣、水、食物等消耗品？這是一個難題。

近日，來自德國不來梅大學的科學家們在《微生物學前沿》雜誌上發表論文稱，他們首次證明了藍藻（Anabaena cyanobacteria）能在低壓大氣下，利用火星的氣體、水和其他營養物質生長。這一發現為開發可持續的生命支持系統奠定了基礎。

所有藍藻都能通過光合作用產生氧氣，有些藍藻還可以將大氣中的氮固定為營養物質，因此，它一直被認為是太空任務中支撐生命的候選生物。但由於火星大氣壓不到地球的1%（難以支撐液態水的存在），氮氣的分壓也不足以維持藍藻的新陳代謝，藍藻很難在火星大氣環境中直接生長。因此，科學家們只好寄希望於找到能使藍藻有效生長的類似火星大氣的大氣條件。

為此，德國不來梅大學應用空間技術和微重力中心（ZARM）的天體生物學家Cyprien Verseux博士等人開發了一種叫做Atmos（火星有機系統大氣測試器）的生物反應器。

在這種反應器中，藍藻可以在低壓的人工大氣中生長。其營養輸入都來自火星本身：大氣中的氮氣和二氧化碳、可從火星冰中開採的水，以及來自“風化層”的營養物質（風化層是覆蓋在類地行星和衞星上的塵埃，火星風化層富含磷、硫和鈣等營養物質）。

Atmos有9個由玻璃和鋼製成的1L容器，每一個都經過消毒、加熱，並配備有壓力控制、數字監控和攪拌系統。研究人員選擇了一種叫做Anabaena sp. PCC 7938的固氮藍藻。初步測試表明，這種藍藻特別擅於利用火星資源，也能夠幫助培育其他微生物。

研究人員首先在100百帕壓力（比地球上低十倍）、96%氮氣和4%二氧化碳的大氣環境中培養藍藻，然後又引入中佛羅里達大學開發的火星模擬物（風化層替代物）將環境改良，並再次觀察了藍藻的生長情況。結果表明，藍藻在兩種條件下都能良好生長。這實屬重大成果，因為風化層在火星很普遍。“我們想利用火星上的營養資源，也只能利用這些，”Verseux説。

隨後，研究人員證實：可以從這些藍藻中提取糖、氨基酸和其他營養物質，為其他細菌提供食物，進而通過生物技術生產一些食品和藥品。因此，他們得出結論：固氮、產氧的藍藻可以在可控的低壓條件下，只利用“火星物質”作為碳和氮的來源有效生長，並餵養其他微生物。

不過，研究人員也強調，相關課題仍需進行進一步研究。Verseux 指出：“生物反應器Atmos只是為了在地球測試可用條件，並不是直接在火星使用的培養系統。但這些結果將指導火星培養系統的設計。”

編譯：花花

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《微生物學前沿》 

期刊編號：1664-302X

原文鏈接：

https://phys.org/news/2021-02-biotech-red-planet-method-cyanobacteria.html

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

轉載本公號內容請聯繫授權

[email protected]