送菌子上天,平菇造土,靈芝發(fā)電
太空與菌菇?可能大家第一反應(yīng)是食用。畢竟,中國空間站三名太空人的晚餐食譜里就有“香菇肉沫”。
6月21日公布的中國空間站當(dāng)日食譜部分截圖 圖 | 中國航天員科研培訓(xùn)中心/央視新聞
也有一些設(shè)想提出,利用菌菇這類不需要陽光就能生長的真菌,經(jīng)過選育后可作為空間站、太空旅行中的口糧,便捷、環(huán)保,營養(yǎng)豐富且口感佳。
不過,真菌的太空用途遠(yuǎn)非如此,真菌學(xué)家Paul Stamets認(rèn)為,它們甚至可以改造一個(gè)星球,為人類創(chuàng)造棲息地。NASA也正在與Paul Stamets等真菌學(xué)家合作研究相關(guān)技術(shù)。
真菌學(xué)家Paul Stamets 圖 | scientificamerican.com
平菇,改造土壤的最強(qiáng)選手之一
眾所周知,嫦娥五號從月球上帶回來的“土壤”并不能種菜,因?yàn)檫@些土壤來自月巖的風(fēng)化產(chǎn)物,并不含任何有機(jī)養(yǎng)分,不能提供植物生產(chǎn)所需的各種元素和養(yǎng)料。因此,一顆宜居、能夠滿足植物生長的星球(或至少在該星球的某些據(jù)點(diǎn)上),必須要有健康的土壤。
Paul Stamets表示,真菌能夠物理分解巖石等材料,還能化學(xué)降解有毒物質(zhì),幫助類地行星形成富含有機(jī)物的健康土壤。當(dāng)然,將真菌與食物殘?jiān)?、人類排泄物等混合,分解后的混合物也能作為土壤的來源?/span>
真菌有著優(yōu)秀的復(fù)雜有機(jī)分子分解能力。例如平菇(Pleurotus ostreatus),可以分解構(gòu)成石油的碳?xì)浠衔?,將其變?yōu)樽陨砜捎玫奶穷?,進(jìn)而成功地清理被石油污染的土壤。“而宇宙中含有豐富的碳?xì)浠衔铩?/span>”Paul Stamets說。
平菇 圖 | 攝圖網(wǎng)
同時(shí),真菌的細(xì)長菌絲,能夠順著巖石裂縫長距離地生長,對裂隙施壓,物理性地分解巖石。有些真菌甚至能直接生活在巖石內(nèi)部。有研究表明,在地球早期土壤形成中,真菌也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
用真菌改善巖石小行星,生成土壤 圖 | Jane Shevtsov / NASA
Paul Stamets和他的團(tuán)隊(duì)表示,在700多種真菌中,平菇是健康土壤改造中表現(xiàn)最好的真菌之一。
然而,平菇只是起點(diǎn)。
當(dāng)人們提供更多的基本營養(yǎng)物質(zhì)之后,會讓更多種類的真菌參與生長,它們會提供維生素、其它礦物質(zhì),還能分解更多的有機(jī)化合物例如纖維素、木質(zhì)素。而它們的繁盛將能為植物的加入提供基礎(chǔ),例如提供健康土壤和礦物質(zhì),而植物又會帶來更多的纖維素等真菌需要的營養(yǎng)。在一系列的生長、死亡、分解、再度生長的良性循環(huán)后,這種生態(tài)群落會變得“更加多樣化和復(fù)雜化”,最終將使得新的星球(或棲息地?fù)?jù)點(diǎn))能“足以支撐人類的加入”。
靈芝菌絲,搭房子造電池潛力巨大
NASA從去年就開始研究一個(gè)替代玻璃和金屬的真菌建筑項(xiàng)目,以真菌長出的結(jié)構(gòu)來搭建小范圍的外星棲息地。
按照他們的設(shè)想,宇航員們攜帶輕質(zhì)材料與休眠真菌抵達(dá)火星;然后展開基本框架結(jié)構(gòu),通過澆水就能讓真菌開始圍繞框架生長。不僅是外部建筑,還包括內(nèi)部家具。
這樣的建筑不僅僅是一個(gè)人類庇護(hù)所,還是一個(gè)能與藍(lán)藻菌(提供真菌所需的氧氣)等微生物共生的生態(tài)系統(tǒng),還可用來過濾水、調(diào)節(jié)濕度。
使用菌絲體、庭院垃圾和木屑生產(chǎn)的磚塊。類似的材料可用于在月球或火星上建造棲息地。圖 | NASA
Paul Stamets提到了構(gòu)造十分強(qiáng)韌的的靈芝菌絲(reishi mycelium)。“我們把種植的靈芝菌塊曬干,壓碎,用錘子砸,鋸條鋸,用每平方英寸2000磅壓力、足以壓碎巖石的壓力機(jī)壓......但無論我們怎么搞,就是沒辦法徹底破壞它的菌絲。”他說。
同時(shí),靈芝菌絲的保溫能力也十分優(yōu)秀。更有意思的是,它富含85%碳纖維的菌絲體還可以改造成納米電池(有研究表明,多孔碳可造成優(yōu)質(zhì)電容器),做成太陽能電池板。這樣一來,由靈芝菌絲搭建成的房屋,既溫暖,還能發(fā)電。
靈芝菌絲 圖 | baidu
盡管這個(gè)項(xiàng)目處于早期階段,且面向太空環(huán)境,有著更多發(fā)揮和試驗(yàn)的空間,但相關(guān)負(fù)責(zé)人Lynn Rothschild同時(shí)表示,這些原型在其它星球上應(yīng)用之后,也能帶回地球,因地制宜,打造可持續(xù)的環(huán)保建筑。
“我預(yù)測未來10到20年內(nèi),這項(xiàng)技術(shù)能在太空中得到應(yīng)用。”Paul Stamets說。
編譯 冬青子
排版 楊 周
責(zé)任編輯 羽 華
參考資料:
https://www.scientificamerican.com/article/space-travels-most-surprising-future-ingredient-mushrooms/
https://paulstamets.com/news/astromycology-funded-by-nasa
https://new.qq.com/omn/20210621/20210621A04K7900.html
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2021_Phase_I/Making_Soil_for_Space_Habitats/
https://www.nasa.gov/feature/ames/myco-architecture
來源:世界頂尖科學(xué)家論壇