菌菇或將成為未來人類太空生活”必備物資”
據國外媒體報導,未來的太空旅行可能需要菌菇,真菌學家保羅·斯坦茨討論了真菌在外星球地球化改造中的特殊作用,其中包括:使地外星球地球化、建造人類居住地,以及為宇航員提供裸蓋菇素治療,可緩慢人們抑鬱癥狀等。
在全球真菌學家名單上,斯坦茨是該領域的領軍人物,他在太平洋西北地區接受教育並長期居住,該地區長滿苔蘚和菌類植物,他在過去幾十年裡做出了諸多貢獻,在他2005年出版的《菌絲體奔跑:蘑菇如何拯救世界》一書中,也許可以找到最好的經驗總結。 目前,坦斯茨提出新的觀點,他正在研究菌菇在地球之外的探索性應用,尋找新的方法讓菌菇幫助人類更好地實現太空生活。
斯坦茨在與美國宇航局合作的最新「太空生態化專案」中,他和多個研究團隊正在分析如何利用真菌「槓桿式」建造地外棲息地,也許未來有一天可以改造某顆地外星球。 事實上,這並不是斯坦茨職業生涯首次與投機性太空科學發生交集,近期他還獲得了一項特殊榮譽,許多研究人員認為該榮譽僅次於諾貝爾獎——科幻劇《星際迷航》中的一個角色以他的名字命名。
目前,美國媒體記者採訪了斯坦茨,探討了真菌對太空生態學領域的深刻影響。 以下是相關的採訪文字記錄:
記者:首先,這是一個「先有雞還是先有蛋」的問題:科幻劇《星際迷航:發現》中有一個人物角色是以你的名字命名,是因為你開始探索天體真菌學,還是該天體生態學想法受到《星際迷航》的啟發?
斯坦茨:之前哥倫比亞廣播公司找到我,提及科幻劇《星際迷航》編劇想和我談談,交流之中我提到使用真菌改造其他星球的構想。
大家都知道《星際迷航》與其他科幻小說不同之處在於,劇中情節真實開創不同星球不同種族文明的包容性,認識到成員多樣性帶給我們的力量。 事實上,這就是我作為真菌學家應該學到的:生態系統多樣性給予我們生態系統恢復能力,並且對於維繫生命存活是至關重要的。
因此,我們認為在其他星球上利用真菌改造地球似乎是可行的。 真菌可作為首批到達地外星球的生物,它們可以在陸地上分解岩石,以地球為例,大約6.5億年前,真菌促使動物種群的出現,我們人類就是這些真菌生物種群後代的後代。 我說:”我可以免費獲得所有的天體生態學和真菌學概念,我是《星際迷航》迷,我什麼都不想要,但是我期待自己能成為第一位天體真菌學家! ”
記者:在我們這個非虛構的宇宙中,你如何定義天體真菌學這個術語?
斯坦茨:天體真菌學顯然是天體生物學的一個子集,所以天體生物學是研究外星生物有機體的重要學科。 客觀地講,我們所討論的宇宙生物學以及我們所瞭解的宇宙真菌生態系統,都是基於地球上的真菌,因此太空真菌學是研究整個宇宙的真菌生物,我們相信未來有一天在其他星球上發現真菌是必然的事情。
記者:地球真菌如何幫助人類在其他星球上建立棲息地,甚至維持整個生態系統發展?
斯坦茨:支援外星環境地球化的植物需要礦物質,從中獲取能量,植物與真菌結合,以及未來人類屍體殘骸,將形成含有營養物質的土壤,有助於培育種植宇航員所需的食物。 用1枚種子種植食物要比將1噸食物從地球運送到外星球容易得多,這是顯而易見的事情,神秘的自然生命力量將減輕太空有效載荷負擔,通過自然生命產生食物的方法更有直接有效。
記者:我們瞭解到您與美國宇航局合作的研究計劃共分兩個階段,第一階段是確定分解小行星風化層的最佳真菌種類,目前您找到合適的真菌種類了嗎?
斯坦茨:基本上,風化層就是小行星塵埃,我們研究小組現已構建了人工合成風化層,它可以類比小行星和火星表面發現的物質成分。 因此,美國宇航局與我們達成了合作關係,我們培育的真菌庫有大約有700種菌株,我對這些菌株提出了分析建議,認為平菇是迄今為止在風化層進行種植試驗的最佳菌株之一。
就在前不久,我們還發現一些意想不到的生物協同作用,當我們選用一個菌株物種,給它提供相應的營養來源,觀察它在風化層中的覆蓋範圍,然後我們將它與其他種類的真菌結合起來(每一種真菌都沒有較大的覆蓋範圍),當我們將多個真菌物種聚集在一起時,發現其傳播範圍遠超出預期,在某種程度上,它證明瞭生物多樣性的整體概念。
記者:一旦選擇好菌株,並確定最有效的種植方法,那麼您提議的第二階段將是怎樣的呢?
斯坦茨:宇宙中富含碳氫化合物,平菇能很好地分解碳氫化合物,並將它們重組成真菌的碳水化合物和糖類,糖對生物體是一種絕對必要的營養物質,當然,對於我所知道的地球所有生命形式而言,將碳氫化合物作為平菇的營養原料的想法頗有意義。
目前,我們尚未實施太空真菌繁衍專案,也沒有其他真菌必需營養物質的投入,構想和實踐存在著一定的差距。 事實上,真菌繁衍不可能僅使用碳氫化合物,它們還需要更多的補充營養物質,這就是我們需要深入研究分析的領域。 然而,一旦我們開始進行太空真菌專案,這種反應就會變得連鎖式催化劑,也就是說,真菌可以自我維持生存。 催化反應進行得越多,生物多樣性就越複雜,同樣,未來我們將看到其他生物種類的不斷繁衍。 真菌將成為一種資源,可提供維生素、其他礦物質,也許還提供其他可分解的有機化合物,例如:纖維素或者木質素等,這些物質能為真菌提供燃料,使其生長得更大,然後支援更多的植物生長,創造出更多的纖維素。 之後伴隨著植物死亡和分解,菌絲體從中獲取營養,不斷生長變成更長。 因此,研究人員創建的微型綠洲環境可能僅是一個小點,然後這些事情將變得更加複雜,隨著他們的社區更加多樣化和複雜化,這些生命系統將演變成更大的綠洲,當綠洲環境足夠大、具有一定的多樣性時,就能向人類提供食物和生存必需物質。
記者:除了產生健康的土壤,一些研究團隊還在研究真菌在其他星球上的生長結構,您能告訴我們更多關於這種所謂的「真菌建築」是如何工作的嗎?
斯坦茨:目前我們種植了很多靈芝菌絲體,並培育出靈芝,我們希望碾碎靈芝塊,將其撒入土壤或者用於製作其他增值產品,因此,我們將靈芝曬乾並試圖碾碎它們,但我們的嘗試是失敗的。 人們也可以使用鋸條鋸開靈芝,但如果使用鎚子或者其他東西砸,並不會粉碎它們。 為此工程師為我們設計一款不鏽鋼液壓機,可產生2000psi(磅/平方英寸)的壓力,然而令人驚奇的是,當使用該液壓機試圖壓碎靈芝時卻失敗了,堅硬的靈芝甚至能導致不鏽鋼部件彎曲,最終導致該液壓機損壞,該裝置通常情況下可以粉碎岩石,卻不能碾碎菌絲體。
這意味著靈芝的菌絲體非常堅固,並且適合保溫,它們的隔熱性也非常好,此外,它還可以作為電池。 人們未來到達火星之後,可將太陽能電池板安裝在靈芝菌絲體上,研究人員發現靈芝菌絲體85%成份是碳,這種多孔碳可作為一種非常好的電容器。 之後我們可以預培養靈芝菌絲體,將它們以某種形式排列,這樣它們就變成了納米電池,它們不僅能使人們遠離火星或者小行星的寒冷表面,而且該房子本身也是一個巨大的能量電池,因為它們富含碳纖維,對我而言,建造靈芝菌絲體的房屋構想非常酷!
記者:您對這一切有什麼想法? 這是我們未來十年或者一個世紀所看到的太空應用嗎?
斯坦茨:我猜測未來10-20年就可以實現太空真菌生態系統。
記者:在我們採訪結束之前,做一些大胆推測吧,您認為真菌在太空中的應用還有哪些更為神奇的方式呢?
斯坦茨:我能告訴你什麼呢? 我認為未來裸蓋菇對於未來太空旅行很有意義,現有65多篇關於裸蓋菇的研究報告,專家指出,裸蓋菇可以幫助人們克服創傷后應激障礙、孤獨症和抑鬱症,你認為宇航員的太空生活中會出現孤獨,抑鬱和創傷後應激障礙嗎? 我想是的,那我們怎麼能幫助他們呢?
在認真操作控制下,我們的宇航員在太空中服用裸蓋菇素能更好地觀察宇宙,並且不會感到遠離地球的孤獨,裸蓋菇素將給予他們更好的心理情緒安慰,有助於更好地與其他宇航員合作完成太空任務。 我覺得孤獨、沮喪是宇航員未來可能面臨的主要問題。
裸蓋菇素應該是宇航員太空旅行中必不可少的物品之一,可作為一種心理輔助藥品,使宇航員能承受太空隔離的孤獨和挑戰。 同時,裸蓋菇還能培養人們的創造力,使人們產生更有創意的想法,並提供最佳解決方案,我認為,從某種意義上講,這是一個肥沃的生態系統,有助於人類在太空中進行可持續性探索。 (葉傾城)