最近,爱丁堡大学的天体生物学家 Charles Cockell,正式宣布:他们的国际太空站实验表明,利用超级细菌的帮忙,他们已将太空岩石矿物开采的效率提升了4倍以上!通过这些特定研制的生物反应堆,他们在低地球轨道实验室,成功做到了可控性生物强化元素开采。
采矿领域中,有关生物萃取技术,在地球也谈不上陌生之事。因为,即便是在地球上,微生物和细菌们,总是在岩石的风化和分解中,扮演着重要的角色。在提取释放人们所需矿物质时,细菌们也找到了自己的口粮和繁衍之地。这些细菌和微生物,能在不同环境中,对不同金属有过滤的本事或能力,甚至引起不少贵金属矿主和地质生物学家们的兴趣,他们戏称之:这是很有前景的免费劳动力。
举个例子,过去人们在人工开采黄金过程中,总摆脱不了氰化物的依赖,但利用一些超级细菌或微生物的过滤,既可实现减少土壤被污染的程度,还大大降低了黄金开采的成本。这种细菌开采黄金的技术,其实在12年前就在美国开始尝试使用。
但生物技术,应用于传统采矿行业,最有前景的地方并非在地球之上,而是茫茫宇宙之中!特别是人类未来,更多待开拓的疆域,其实大家心里都很清楚:必然会是走出地球,踏入太空去。
如今奔赴火星登陆月球,都是前奏曲!而能源 矿物资源,这些都是亟待解决的课题。如何在太空中,建立起一个个能源基地和自给自足的富矿采集地,已然成为无数人畅想的头等大事。因为人类,要想真正立足于太空宇宙,光靠着地球那点家底,很不现实。就算是地球不嫌弃我们无情的掠取,但光材料和能源的运输费,估计也够人们喝上一壶。
所以,任何事情走到太空这个话题上,留给人们思索的头一个问题会是:如何让这个方法能自力更生、在太空中就地取材合成。而细菌和微生物的自我繁殖能力,或许会让它们成为我们最好的帮手之一。
就如爱丁堡大学的天体生物学家 Rosa Santomartino,所持有的犀利观点:“微生物是非常多才多艺的,当我们进入太空时,它们可以用来完成多种多样的过程”
珍贵太空矿物质、稀有金属和元素的挖掘,更是最值得深度研究的课题之一。
有了这想法和念头,爱丁堡大学的天体生物学家的科研团队说干就干!
他们先利用离心机,去模拟出地球或火星的微重力环境,去针对性培养细菌,创造它们舒适的环境。然后,花了足足10年时间,发明了一种火柴盒大小的一种小型装置(后来被命名为:生物反应堆),让细菌能持续在这些封闭的溶液环境中,实现繁殖和正常生长。接着,还把这样的18个不同种类的生物反应堆,发射送到国际空间站的太空环境中去,展开为期三周的实验。最后,它们用月球上大量存在的一种火山岩——一小块玄武岩,作为研究样本,看看在太空环境中,与地球上相比,这些生物反应堆,在风化岩石萃取稀土矿物的效率到底如何?
这次实验的细菌溶液,主要是三种不同细菌溶液:Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis and Cupriavidus metallidurans,最后,不同条件下的实验数据也出来了!在模拟相同的重力条件下,参照地球上细菌(微生物)的浸出性能(采矿效率),若它本身不具备很强的萃取能力的话,不同环境条件下,差别还真不大。
但是对于Sphingomonas desiccabilis这种特殊细菌,本身就特别擅长在玄武岩中提取稀土元素。而到了火星重力环境下(低于地球重力),它的萃取效率提升了111.9%,而到了微重力的环境,它最高的效率值可到达429.2%!换言之,在它的帮助下,在微重力环境下,人们采矿提炼的能力大大提升了4倍多。
而在不同的重力条件下,3种细菌微生物的浓度是几乎一致的,这也说明了,微重力对于细菌微生物的繁殖影响基本上是一致的。当然,这个前提是需要人们确保提供足够的营养和生存条件给予细菌们。
因此,这10年苦心制作的太空生物反应堆,在未来确实有值得更深一步的潜力。最终,这个科研团队给出自己的结论:只要有足够的营养物质,在一定的重力条件下,生物控制是可能的。
用最白的一句话来翻译:就是管吃管住,这些微生物细菌,会是遵循你的意志给你干活(萃取风化矿物,提高采矿提炼效率)。
而爱丁堡大学的天体生物学家 Charles Cockell,更自豪地宣称:我们的实验,证明了在整个太阳系内,进行生物强化元素开采的科学和技术可行性!
对于未来,若真有那么一天,我们在月球上、火星那边,甚至是太空中漂浮的那些小行星里,一个个生物开采基地若悬挂着这样生物反应堆时,或许他们会成为那个时代的先驱。
让它们真正成为我们太空最强小帮手之前,我们还有很多科学课题有待突破!比如,这些细菌在太空环境中,会不会失控地变异,成为我们的可怕病原体?这些细菌若大量放置于宇宙时,对宇宙环境会有哪些负面影响。也只有想清楚这样事情,或许我们才敢真正大量把它们应用于宇宙的征途上,让它们名副其实成为我们的好帮手。
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