送菌子上天,平菇造土,灵芝发电
2021-08-13
WLA上海中心
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  太空与菌菇?可能大家第一反应是食用。毕竟,中国空间站三名太空人的晚餐食谱里就有“香菇肉沫”。

6月21日公布的中国空间站当日食谱部分截图
图 | 中国航天员科研培训中心/央视新闻

  也有一些设想提出,利用菌菇这类不需要阳光就能生长的真菌,经过选育后可作为空间站、太空旅行中的口粮便捷、环保,营养丰富且口感佳

  不过,真菌的太空用途远非如此,真菌学家Paul Stamets认为,它们甚至可以改造一个星球,为人类创造栖息地。NASA也正在与Paul Stamets等真菌学家合作研究相关技术。

真菌学家Paul Stamets
图 | scientificamerican.com

 

平菇,改造土壤的最强选手之一

  众所周知,嫦娥五号从月球上带回来的“土壤”并不能种菜,因为这些土壤来自月岩的风化产物,并不含任何有机养分,不能提供植物生产所需的各种元素和养料。因此,一颗宜居、能够满足植物生长的星球(或至少在该星球的某些据点上),必须要有健康的土壤

  Paul Stamets表示,真菌能够物理分解岩石等材料,还能化学降解有毒物质,帮助类地行星形成富含有机物的健康土壤。当然,将真菌与食物残渣、人类排泄物等混合,分解后的混合物也能作为土壤的来源。

  真菌有着优秀的复杂有机分子分解能力。例如平菇(Pleurotus ostreatus),可以分解构成石油的碳氢化合物,将其变为自身可用的糖类,进而成功地清理被石油污染的土壤。“而宇宙中含有丰富的碳氢化合物。”Paul Stamets说。

平菇 图 | 摄图网

  同时,真菌的细长菌丝,能够顺着岩石裂缝长距离地生长,对裂隙施压,物理性地分解岩石。有些真菌甚至能直接生活在岩石内部。有研究表明,在地球早期土壤形成中,真菌也发挥了关键作用。

用真菌改善岩石小行星,生成土壤 图 | Jane Shevtsov / NASA

  Paul Stamets和他的团队表示,在700多种真菌中,平菇是健康土壤改造中表现最好的真菌之一

  然而,平菇只是起点。

  当人们提供更多的基本营养物质之后,会让更多种类的真菌参与生长,它们会提供维生素、其它矿物质,还能分解更多的有机化合物例如纤维素、木质素。而它们的繁盛将能为植物的加入提供基础,例如提供健康土壤和矿物质,而植物又会带来更多的纤维素等真菌需要的营养。在一系列的生长、死亡、分解、再度生长的良性循环后,这种生态群落会变得“更加多样化和复杂化”,最终将使得新的星球(或栖息地据点)能“足以支撑人类的加入”。

 

灵芝菌丝,搭房子造电池潜力巨大

  NASA从去年就开始研究一个替代玻璃和金属的真菌建筑项目,以真菌长出的结构来搭建小范围的外星栖息地

  按照他们的设想,宇航员们携带轻质材料与休眠真菌抵达火星;然后展开基本框架结构,通过浇水就能让真菌开始围绕框架生长。不仅是外部建筑,还包括内部家具。

  这样的建筑不仅仅是一个人类庇护所,还是一个能与蓝藻菌(提供真菌所需的氧气)等微生物共生的生态系统,还可用来过滤水、调节湿度

使用菌丝体、庭院垃圾和木屑生产的砖块。类似的材料可用于在月球或火星上建造栖息地。
图 | NASA

  Paul Stamets提到了构造十分强韧的的灵芝菌丝(reishi mycelium)。“我们把种植的灵芝菌块晒干,压碎,用锤子砸,锯条锯,用每平方英寸2000磅压力、足以压碎岩石的压力机压......但无论我们怎么搞,就是没办法彻底破坏它的菌丝。”他说。

  同时,灵芝菌丝的保温能力也十分优秀。更有意思的是,它富含85%碳纤维的菌丝体还可以改造成纳米电池(有研究表明,多孔碳可造成优质电容器),做成太阳能电池板。这样一来,由灵芝菌丝搭建成的房屋,既温暖,还能发电

灵芝菌丝 图 | baidu

  尽管这个项目处于早期阶段,且面向太空环境,有着更多发挥和试验的空间,但相关负责人Lynn Rothschild同时表示,这些原型在其它星球上应用之后,也能带回地球,因地制宜,打造可持续的环保建筑

  “我预测未来10到20年内,这项技术能在太空中得到应用。”Paul Stamets说。

 

编译 冬青子
排版 杨 周
责任编辑 羽 华

参考资料:

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

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