山楂影視【科技在線】 在太空中利用人類排泄便的方案并不是新鮮事，國(guó)際空間站的宇航員已將他們的汗水、洗澡水和尿液轉(zhuǎn)變成飲用水 北京時(shí)間8月24日消息，據(jù)國(guó)外媒體宣傳，目前，研究人員研制了一種做法，可以將宇航員尿液和呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)變成塑料，并在太空中制造成工具。 在太空中利用人類排泄便的方案并不是新鮮事，國(guó)際空間站的宇航員已將他們的汗水、洗澡水和尿液轉(zhuǎn)變成飲用水?？茖W(xué)家提出的新系統(tǒng)依靠于特殊的酵母菌株，采用尿液中的尿素和宇航員呼出的二氧化碳制造聚酯化合物，它可作為3d打印機(jī)原料，制造新的塑料部件。并且，其它酵母菌株可以制造基本的歐米加-3脂肪酸，為宇航員提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 這項(xiàng)研究能夠確保長(zhǎng)期太空旅行，使未來(lái)實(shí)現(xiàn)火星旅行成為可能。該研究報(bào)告發(fā)布在日前召開的第254屆美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)博覽會(huì)和國(guó)家會(huì)議上，據(jù)悉，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)是世界上大的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一。 研究負(fù)責(zé)人、美國(guó)南卡羅來(lái)納州克萊姆森大學(xué)研究員馬克 布雷恩(mark blenner)博士指出，宇航員不可能在太空環(huán)境中攜帶大量配件，因?yàn)槊吭黾?盎司重量都會(huì)增加太空飛船擺脫地球引力消耗的燃料。 科學(xué)家提出的新系統(tǒng)依靠于特殊的酵母菌株，采用尿液中的尿素和宇航員呼出的二氧化碳制造聚酯化合物，它可作為3d打印機(jī)原料，制造新的塑料部件 布雷恩博士說(shuō)： 如果宇航員進(jìn)行為期幾年的太空旅行，我們需要發(fā)現(xiàn)一種做法再利用和回收他們攜帶的任何物品， 原子經(jīng)濟(jì) 將變得很重要。 依據(jù)布雷恩博士的觀點(diǎn)，處理方案的部分原因在于，宇航員們將不斷地產(chǎn)生排泄物，同時(shí)他們需要呼吸氧氣，進(jìn)食和采用材料。然而，人類在太空中的排泄物不能像在地球上隨意丟棄，布雷恩博士和研究小組正在拆析怎么再利用人類排泄物中的分子，并將它們轉(zhuǎn)換制造成材料，供給宇航員采用，例如：聚酯和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 例如：像歐米加-3脂肪酸這樣的必須營(yíng)養(yǎng)素，保質(zhì)期僅有幾年時(shí)間。如果宇航員進(jìn)行一次長(zhǎng)時(shí)間太空任務(wù)，他們必需旅行途中消耗完畢，因?yàn)橐稽c(diǎn)太空旅行時(shí)間需要幾年時(shí)間。 布雷恩博士說(shuō)： 宇航員需要一個(gè)生物系統(tǒng)，能夠從休眠狀態(tài)蘇醒過(guò)來(lái)，并開始制造他們所需的物品，這是我們研究項(xiàng)目的真實(shí)動(dòng)機(jī)。 這個(gè)生物系統(tǒng)包含解脂耶氏酵母等多種酵母菌株。 這些酵母菌株生長(zhǎng)需要氮和碳，布雷恩博士帶領(lǐng)的研究小組發(fā)現(xiàn)，酵母可以從未解決尿液中的尿素獲取氮。它們還能從二氧化碳中獲取碳，二氧化碳可能來(lái)自于宇航員呼出的氣體，或者火星大氣層。 采用尿液中的尿素和宇航員呼出的二氧化碳制造聚酯化合物，它可作為3d打印機(jī)原料，制造新的塑料部件。宇航員不可能在太空環(huán)境中攜帶大量配件，因?yàn)槊吭黾?盎司重量都會(huì)增加太空飛船擺脫地球引力消耗的燃料 然而，為了采用二氧化碳，酵母需要一種中介物質(zhì)， 修理 碳物質(zhì)形成它們可以攝入的一種方式。為此，酵母依靠光合藍(lán)藻菌或者研究人員提供的藻類。研究人員研制的一種菌株可以制造歐米加-3脂肪酸，這是人體不能自我制造的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它有助于心臟、眼睛和大腦的健康。這支研究小組可以制造另一種菌株，可以產(chǎn)生出單體 與其它相同分子結(jié)合在一起的分子，將單體連接在一起，能夠制造出聚酯聚合物，它與某些衣服中的塑料纖維類型相似。 這些聚酯聚合物可用于 3d打印，產(chǎn)生新的塑料配件。布雷恩博士的研究小組將繼續(xù)研究該菌株，它們產(chǎn)生不同類型、具有一定性能的塑料聚脂。目前，基因改良菌株僅能制造少量聚酯或者營(yíng)養(yǎng)品，但是研究人員正在努力增大其產(chǎn)量。 圖中是國(guó)際空間站宇航員正在喝水，目前新技術(shù)可將宇航員在太空中產(chǎn)生的尿液、洗澡水等循環(huán)過(guò)濾為飲用水 并且，研究人員開始關(guān)注地球上進(jìn)行的生產(chǎn)用途，例如：漁業(yè)養(yǎng)殖和人類營(yíng)養(yǎng)學(xué)。通過(guò)水產(chǎn)養(yǎng)殖提高產(chǎn)量需要補(bǔ)充歐米加-3脂肪酸，這些歐米加-3脂肪酸可通過(guò)酵母菌株產(chǎn)生。其他研究小組也可以制造酵母菌株，但是通過(guò)其它的方法。 例如：與化學(xué)企業(yè)dupont合作的一支研究小組已采用酵母制造用于漁業(yè)養(yǎng)殖的歐米加-3脂肪酸，但是這些酵母是以精制糖為食，而不是一個(gè)水產(chǎn)品。此外，其他兩支研究小組正在對(duì)酵母進(jìn)行基因改良，使其能夠制造聚脂，他們不同于布雷恩研究小組，他們未達(dá)到優(yōu)化制造聚脂。

總之，盡管研究者們?cè)谝欢ǔ潭壬蠈?duì)吸脂酵母( yarrowia lipolytica )有了認(rèn)識(shí)，但迄今為止科學(xué)家們對(duì)這種酵母種類的研究還不多。 例如，這種酵母可以用于啤酒釀造。 布雷克博士說(shuō)，我們研究的脂肪分解酵母在基因和生化方面與其他酵母不同，每個(gè)新生物都有明顯的特征，所以必須更好地關(guān)注分解。