當(dāng)?shù)谝慌祟愑詈絾T登陸這顆紅色星球時(shí)，他們的居所或許并非來(lái)自地球的預(yù)制模塊，而可能是一種真正從火星土壤中"生長(zhǎng)"出來(lái)的建筑——這要?dú)w功于一種利用微觀建造者（細(xì)菌）的創(chuàng)新理念。

意大利米蘭理工大學(xué)的研究人員提出了一種新方法，其核心是一個(gè)由兩部分組成的共生微生物系統(tǒng)。該技術(shù)基于一種名為"生物水泥技術(shù)"的方法，利用細(xì)菌將松散的火星土壤（風(fēng)化層）轉(zhuǎn)化為堅(jiān)固的、類似混凝土的粘合劑。

"基于生物水泥技術(shù)的原位資源利用建造，是通往人類在火星可持續(xù)存在的一條協(xié)同途徑，能夠利用當(dāng)?shù)乜捎貌牧?，通過(guò)機(jī)器人制造關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。"研究人員在12月2日的研究論文中寫道。

生物礦化過(guò)程

在火星上建造永久家園的雄心雖大，但面臨的后勤噩夢(mèng)更為巨大。從地球運(yùn)輸僅僅一公斤材料的成本就高達(dá)數(shù)萬(wàn)美元。為一個(gè)完整的棲息地運(yùn)送足夠的建筑物資（鋼材、玻璃和波特蘭水泥）不僅成本高昂得令人望而卻步，而且極不現(xiàn)實(shí)。

更不用說(shuō)，火星大氣稀薄寒冷，氣壓接近真空，宇宙輻射持續(xù)不斷。簡(jiǎn)而言之，火星環(huán)境是嚴(yán)酷的。因此，火星上的棲息地必須是一個(gè)自給自足的庇護(hù)所，能夠在火星的惡劣條件下積極維持生命。

科學(xué)家們正通過(guò)將焦點(diǎn)從運(yùn)輸轉(zhuǎn)向原位資源利用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：利用火星已有的資源。答案在于簡(jiǎn)單的生物礦化過(guò)程，這個(gè)塑造了地球地貌數(shù)十億年的生物過(guò)程。在這種自然現(xiàn)象中，細(xì)菌、真菌和微藻等適應(yīng)性強(qiáng)的微生物通過(guò)新陳代謝產(chǎn)生礦物質(zhì)。珊瑚礁經(jīng)久不衰的形成便是一例。

通過(guò)篩選能適應(yīng)酸性湖泊、火山土壤等極端環(huán)境的微生物，該研究旨在將一片荒蕪的火星改造為充滿活力的人類家園。

微型施工隊(duì)

基于火星車獲取的火星風(fēng)化層成分?jǐn)?shù)據(jù)，該研究評(píng)估了多種微生物礦化方法以制造堅(jiān)固的建筑材料。此項(xiàng)工作將生物水泥技術(shù)確定為首選技術(shù)；這是一種在室溫下能高效生產(chǎn)天然水泥（碳酸鈣）的微生物過(guò)程。

其運(yùn)作依賴于兩種細(xì)菌之間的強(qiáng)大伙伴關(guān)系：巴氏芽孢八疊球菌和擬色球藻。擬色球藻是一種堅(jiān)韌的藍(lán)細(xì)菌，屬于極端微生物。它擅長(zhǎng)在類似火星的條件下生存，例如高紫外線輻射和低濕度環(huán)境。有趣的是，它通過(guò)釋放氧氣并為伙伴細(xì)菌分泌保護(hù)性粘液來(lái)為風(fēng)化層注入生機(jī)。

另一方面，巴氏芽孢八疊球菌是主要的建造者。這種細(xì)菌分泌一種酶，促使碳酸鈣沉淀或結(jié)晶，從而將風(fēng)化層顆粒粘合在一起，形成堅(jiān)固的固體塊。

此外，該系統(tǒng)為在火星表面實(shí)現(xiàn)真正的閉環(huán)可持續(xù)性提供了潛力。擬色球藻產(chǎn)生的氧氣可以輸送給宇航員的生命支持系統(tǒng)。而代謝副產(chǎn)物，特別是來(lái)自巴氏芽孢八疊球菌的氨，則可以輸入火星農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

然而，這一夢(mèng)想面臨著來(lái)自地球的限制。真正能將火星風(fēng)化層樣本帶回地球進(jìn)行最終測(cè)試的"火星樣本返回"任務(wù)目前已被推遲。

在火星上建造家園的道路漫長(zhǎng)而復(fù)雜。利用地球上生命最微小、最古老的"技巧"，人類正朝著將這顆紅色星球變成家園的目標(biāo)，邁出大膽的生物步伐。

該研究成果于12月2日發(fā)表在《微生物學(xué)前沿》期刊上。

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