食物

它們的機械機能與聚丙烯類似，可以在類似的前提下加工，PHA的首要長處之一是生物可降解性。在火星上PHA等生物聚合物可被用作3D列印的材料。

　　藍細菌在營養匱乏的前提下可合成聚羥基丁酸酯（polyhydroxybutyrate， PHB）等聚羥基烷酸酯（Polyhydroxyalkanoates， PHA），作為細胞內的能量和碳源蘊藏物資。PHA被認為是最有前程的生物塑料之一。

　　火星上而今有什麼？

　　若是真的要脫離地球，我們能去哪裡呢？

　　濫觞：科學大院

螺旋藻（Spirulina）、髮菜（髮狀念珠藻，Nostoc flagelliforme）、地木耳（通俗念珠藻，Nostoc commune）和葛仙米（擬球狀念珠藻，Nostoc sphaeroides ）都是傳統的可食用藍細菌。

　　食物對人類的生計來講也是必不可少的，藍細菌可以在利用火星資源生產食物方面大顯身手。

　　火星移民企圖等候您的介入

火星大氣成份為95%的二氧化碳，3%的氮氣，1.6%氬氣，0.13% 氧氣和0.03% 水蒸氣等，常有沙塵爆發生。火星大氣層非常稀薄，僅相當於地球大氣層的0.7%，加上沒有完全的磁場，火星只能抵抗部門的太陽輻射和宇宙射線。火星表面沒有穩定的液態水，只有間歇活動的液態鹽水，但風化層中含有厚實的水份；在火星兩極存在大量的水冰，在火星冰蓋之下還發現一個直徑20公里的冰下湖。火星概況溫度-140 ℃到 30℃，平均-60 ℃。自20世紀60年月以來，人類向火星發射了超過40枚空間探測器，進行了詳細的科學探測。火星風化層含有豐富的二氧化矽、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鎂和氧化鈣等礦物資。

　　目前的火星基本上是一個嚴寒的紅色荒涼。

　　大約在46億年前，地球降生。經過漫長的進化，今朝地球上的人類正面對史無前例的危機：資源枯竭、氣候轉變、情況污染、生態破壞……不但如此，宇宙射線爆發、小行星撞擊等要挾，足以毀滅地球上大多數生命。

經由過程合成生物學等手段對藍細菌進行革新，將有助於它們完成火星墾荒者的慶幸任務。益生菌作為「跨界小妙手」，藍細菌還可用於人類活動產生的有機廢料和廢水的收受接管使用。

　　藍細菌還可以合成類菌孢素氨基酸（Mycosporine-Like Amino Acids，MAAs）、藻藍卵白等抗輻射、抗氧化的化合物，和對乙酰氨基酚（acetaminophen）等藥物。火星作為太陽系內除地球以外最合適居住的行星，自然是移民的重要斟酌對象。Elon Musk致力於讓人類成為跨行星物種，讓人類文明在地球以外得到「備份」。

　　今朝，以SpaceX創始人Elon Musk為代表的有識之士把目光投向地球的鄰人火星。

圖1中展示的就是 Elon Musk構思的火星城市藍圖。

　　材料

　　螺旋藻營養豐富，含有卵白質、脂肪酸、維生素、色素和礦物資，卵白質含量可達干重的50-70%，活著界各地都有廣泛培養及用作炊事補充劑。地木耳富含卵白質和維生素，耐嚴寒、乾旱，廣泛分佈於世界各地，可發展在岩石及砂土上，在地球的南極仍能生存。髮菜富含蛋白質和鈣、鐵等礦物資，耐嚴寒、乾旱，抗輻射的能力很強，普遍散佈於世界各地的戈壁和貧瘠泥土中。顛末遺傳革新的藍細菌還可以合成和分泌蔗糖、葡萄糖和果糖等碳水化合物。考慮到人們的飲食習慣和口胃，藍細菌還可以經由簡單加工后添加到其他食物中。

火星大氣層中有豐碩的二氧化碳，二氧化碳分壓為地球的17.6倍。氫氣與二氧化碳在高溫、高壓前提下産生Sabatier回響反映可生成甲烷和水。氫氣可以經由過程電解水得到，藍細菌也能夠產生氫氣，比擬電解水制氫可以明顯降低能耗。

　　液態氫可以作為航天推動劑，但斟酌到綜合機能，液態甲烷是更具優勢的推進劑。具有固氮能力的念珠藻和魚腥藻在產氫方面有一定的優勢。脂肪烴是汽油、柴油和火油等液體燃料的首要成份，而脂肪烴的生物合成在藍細菌中普遍存在。藍細菌首要經由過程固氮酶和氫化酶產氫。

　　人類對火星的領會是一個不休深入的進程。我國企圖在2020年實行「天問一號」火星探測義務，將一步完成繞、落、巡三步，這將是世界上初次索求火星即完成軟著陸的義務。不外，移民火星是一個漫長並且佈滿挑戰的進程，從設想變為實際還有很長的一段路要走。曾讓地球煥産生機的藍細菌，將來能在火星成功墾荒嗎？我們等候著您的真知灼見。

氧氣是光合感化的副產物，很多藍細菌是可食用的，是以產生氧氣所需的資本可同時用於食物的生產。藍細菌光合放氧的效力要遠高於植物，並且在光合反應器中通過優化培育種植提拔溫度、補料速率、細胞濃度和光照強度可以進一步提高藍細菌光合放氧的效力。

　　藍細菌可以操縱太陽能經由過程光合作用光解水生成氧氣，這為經由過程物理化學方法製備氧氣提供了有用彌補和平安備份。比擬物理化學方式，藍細菌光合放氧裝配能耗更低，也易於搭建。圖3中展現的就是德國斯圖加特大學與德國航空航天中間和空中客車結合開辟的可整合到生命保持系統的光合生物回響反映器。據報導採用20升的光合生物回響反映器就可以知足一個成年人一天的需氧量。 藍細菌可以直接用於氧氣、食物，燃料、藥品和材料的生產。在火星上藍細菌能取得生長所需的陽光、水和二氧化碳，火星風化層中含有藍細菌發展所需的各類營養元素。藍細菌不但能進行光合感化，還具有固氮和氫代謝等功能，這意味著藍細菌是少數幾種可以進行多途徑轉換太陽能的生物，並可以或許周全介入碳、氫、氧、氮四大元素循環，在物資輪回和能量代謝中扮演側重要的腳色。據估算藍細菌貢獻了地球上氧氣年產量的30% 。

　　藍細菌別名藍藻，是地球進化過程當中較早泛起的光能自養微生物，在35億年前地球從無氧轉變為有氧情況的過程當中發揮了主要的感化。益生菌藍細菌具有極強的情況順應能力，在包孕極地、鹽湖、荒涼等極端條件下普遍存在。

　　氧氣

　　燃料

由於火星的大氣層非常淡薄，並且氧氣只佔火星大氣的0.13%，火星的氧分壓只相當於地球的1/20000。

　　氧氣對人類生存是必弗成少的，斷氧後人只能存活2到3分鐘。今朝在各種航天器中首要是經由過程電解水來實現供氧。哄騙火星現有的資源生產氧氣可以斟酌採用物理化學方式處理風化層凍土和水冰獲得液態水再經由過程電解水制氧氣，或經由過程物理化學方式解離二氧化碳獲得氧氣。

　　下面，我們將開啟這份星球備份企圖，看看火星將被若何開荒建設的吧~

　　生物系統可以或許有用地行使各種天然資本，但是大多半植物和微生物沒法直接哄騙火星現有的資源，從地球輸送物質來維持它們的發展代謝將極大地限製本錢效益和可延續性。

　　火星開荒，藍細菌「請戰」

本文出自: https://news.sina.com.tw/article/20200629/35603300.html益生菌