益生菌

益生菌

　　生物系統能夠有效地利用各種自然資源，但是大多半植物和微生物沒法直接利用火星現有的資源，從地球輸送物質來維持它們的生長代謝將極大地限製成本效益和可延續性。

雷同的策略也能夠運用到火星。

　　地球上與火星近似的荒涼地區也存在著種類豐碩的藍細菌。

具鞘微鞘藻等藍細菌能在荒漠地區嚴酷（乾旱、強輻射、溫度猛烈變化和高鹽鹼）的情況下發展滋生，通過排泄胞外多糖和施加機械束厄局促力形成生物結皮，用於防沙治沙，促進荒漠地域的生態修復。 顛末遺傳革新的藍細菌還可以合成和排泄蔗糖、葡萄糖和果糖等碳水化合物。

　　螺旋藻營養厚實，含有蛋白質、脂肪酸、維生素、色素以及礦物質，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彌補劑。斟酌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。地木耳富含卵白質和維生素，耐嚴寒、乾旱，普遍散佈於世界各地，可發展在岩石及砂土上，在地球的南極仍能保存。

髮菜富含卵白質和鈣、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。據估算藍細菌進獻了地球上氧氣年產量的30% 。在火星上藍細菌能取得發展所需的陽光、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路子轉換太陽能的生物，並可以或許周全介入碳、氫、氧、氮四大元素輪回，在物資輪回和能量代謝中飾演側重要的腳色。

藍細菌具有極強的情況順應能力，在包羅極地、鹽湖、荒涼等極端前提下普遍存在。

　　藍細菌別名藍藻，是地球進化過程中較早出現的光能自養微生物，在35億年前地球從無氧改變為有氧情況的過程當中闡揚了主要的感化。藍細菌可以直接用於氧氣、食物，燃料、藥品和材料的生產。

　　火星拓荒，藍細菌「請戰」

　　燃料

　　即便手藝的進步可使人類在未來幾十年內達到火星，斟酌到從地球到火星極爲昂貴的輸送費用，成立人類定居點所需的物質將只有極少部份能從地球輸送，而絕大部份要經由過程當場取材來解決。除了火星自帶buff，輸送什麼去火星性價比最高呢？

　　綜上所述，藍細菌可以作為「火星拓荒者」充分使用火星資本從而為火星移民進程開闢道路，使火星成為人類未來的第二個家園。

　　其他利用

　　氧氣

藍細菌光合放氧的效力要遠高於植物，並且在光合反映器中經由過程優化培育溫度、補料速度、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。據報道採用20升的光合生物反映器就能夠知足一個成年人一天的需氧量。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。

　　藍細菌可以利用太陽能通過光合感化光解水生成氧氣，這為經由過程物理化學方式製備氧氣供給了有用彌補和平安備份。氧氣是光合感化的副產物，良多藍細菌是可食用的，是以產生氧氣所需的資源可同時用於食品的生產。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反映器。

　　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。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光榮任務。益生菌作為「跨界小能手」，藍細菌還可用於人類舉動產生的有機廢物和廢水的收受接管哄騙。

　　目前的火星根基上是一個嚴寒的紅色荒漠。火星大氣層很是稀薄，僅相當於地球大氣層的0.7%，加上沒有完全的磁場，火星只能抵擋部份的太陽輻射和宇宙射線。火星輪廓沒有不變的液態水，只有間歇活動的液態鹽水，但風化層中含有豐碩的水分；在火星南北極存在大量的水冰，在火星冰蓋之下還發現一個直徑20公里的冰下湖。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，進行了具體的科學探測。火星風化層含有豐碩的二氧化矽、三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鎂以及氧化鈣等礦物質。火星輪廓溫度-140 ℃到 30℃，平均-60 ℃。

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。 我國設計在2020年實行「天問一號」火星探測任務，將一步完成繞、落、巡三步，這將是世界上初次摸索火星即完成軟著陸的任務。

　　人類對火星的領會是一個不斷深切的進程。曾經讓地球煥産生機的藍細菌，未來能在火星成功拓荒嗎？我們期待著您的真知灼見。不過，移民火星是一個漫長而且佈滿挑戰的進程，從假想變為實際還有很長的一段路要走。它們的機械機能與聚丙烯相似，可以在相似的條件下加工，PHA的首要優點之一是生物可降解性。

　　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質。在火星上PHA等生物聚合物可被用作3D列印的材料。PHA被認為是最有前程的生物塑料之一。

　　若是真的要離開地球，我們能去哪裡呢？

　　氧氣對人類生存是必不可少的，斷氧後人只能存活2到3分鐘。使用火星現有的資本生產氧氣可以考慮採用物理化學方法處置懲罰風化層凍土和水冰獲得液態水再通過電解水制氧氣，或者通過物理化學方式解離二氧化碳獲得氧氣。目前在各種航天器中主要是通過電解水來實現供氧。

由於火星的大氣層非常稀薄，而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。

　　食品

　　火星上現在有什麼？

　　下面，我們將開啟這份星球備份打算，看看火星將被若何拓荒建設的吧~

乾燥過的髮菜與地木耳遇水后復甦，又可以從新發展。髮菜與地木耳經過充實乾燥脫水后可在航天器中長期保留，下降有用載荷的質量和體積。藍細菌還可以利用太陽能和火星上的水份，接收風化層中的磷、硫、鎂、鐵等各種營養元素，固定火星大氣中的二氧化碳和氮氣，生成可供異養微生物和植物哄騙的各類底物。

　　火星距離地球最近時約有5500萬公里，從地球到火星要飛行100-300天。髮菜及地木耳都屬於念珠藻，具有固氮能力，可以固定火星大氣層中的氮氣為風化層供給天然氮肥。

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。火星大氣層中有富厚的二氧化碳，二氧化碳分壓為地球的17.6倍。益生菌

　　液態氫可以作為航天推進劑，但斟酌到綜合性能，液態甲烷是更具優勢的推進劑。氫氣可以經由過程電解水獲得，藍細菌也能夠產生氫氣，比擬電解水制氫可以顯著下降能耗。脂肪烴是汽油、柴油和火油等液體燃料的主要成份，而脂肪烴的生物合成在藍細菌中遍及存在。氫氣與二氧化碳在高溫、高壓條件下産生Sabatier反應可生成甲烷和水。藍細菌主要通過固氮酶和氫化酶產氫。

　　來源：科學大院

　　今朝，以SpaceX開創人Elon Musk為代表的有識之士把眼光投向地球的鄰人火星。

火星作為太陽系內除地球以外最適合棲身的行星，天然是移民的首要斟酌對象。圖1中展現的就是 Elon Musk構思的火星城市藍圖。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獲得「備份」。

　　材料

引用自: https://news.sina.com.tw/article/20200629/35603300.html益生菌