一個擬議中的月球生物儲存庫可以在無需電力或液態氮的情況下儲存基因樣本。由史密森尼學會科學家領導的新研究提出了一項計劃，透過在月球上低溫保存生物材料來保護地球上瀕臨滅絕的生物多樣性。研究人員說，月球上長期被陰影籠罩的環形山夠冷，無需電力或液態氮就能低溫保存。

這篇發表在《生物科學》（BioScience）上的論文是與史密森尼國家動物園和保育生物學研究所（NZCBI）、史密森尼國家自然歷史博物館、史密森尼國家航空航天博物館等機構的研究人員合作撰寫的，論文概述了創建月球生物儲存庫的路線圖，包括治理思路、要儲存的生物材料類型以及了解和應對輻射和微重力等挑戰的實驗計劃。該研究還展示了魚類皮膚樣本的成功冷凍保存，這些樣本目前保存在美國國家自然歷史博物館。

“最初，月球生物儲存庫將以目前地球上風險最大的物種為目標，但我們的最終目標是低溫保存地球上的大多數物種，”新西蘭生物研究所的研究低溫生物學家、論文第一作者瑪麗-海格多恩（Mary Hagedorn）說。 “我們希望透過分享我們的願景，我們的團隊能夠找到更多的合作夥伴來擴大對話，討論威脅和機遇，並開展必要的研究和測試，使這個生物儲存庫成為現實。”

該提案從位於挪威斯瓦爾巴群島的全球種子庫中獲得靈感，該種子庫中有100多萬個冷凍種子品種，在全球災難時可作為世界作物生物多樣性的後備庫。由於位於北極近400 英尺的地下，該儲藏室原本打算能夠在沒有電力供應的情況下保持種子收藏的冷凍狀態。然而，2017 年，永凍土融化導致融水氾濫，對種子收藏造成威脅。此後，種子庫進行了防水處理，但這一事件表明，即使是北極的地下掩體也可能受到氣候變遷的影響。

科學家冷凍保存了星鰕虎魚的皮膚樣本。這些樣本將接受輻照測試，為送往月球的生物材料做好準備。來源：Zerhan Jafar，史密森尼國家自然歷史博物館

與種子不同，動物細胞的保存需要更低的儲存溫度（華氏零下320度或攝氏零下196度）。在地球上，低溫保存動物細胞需要液態氮、電力和人力的供應。哈格多恩說，這三個要素中的每一個都有可能受到破壞，從而毀掉整個收藏。

為了降低這些脆弱性，科學家需要一種方法來被動地保持低溫保存的溫度。由於這種低溫在地球上並不自然存在，Hagedorn 和她的合著者將目光投向了月球。

月球兩極地區有許多隕石坑，由於方位和深度，這些隕石坑從未接受過陽光照射。這些所謂的永久陰影區的溫度可達華氏零下410 度（零下246 度）–對於被動冷凍儲存來說，這已經夠冷了。為了阻擋太空中對DNA 有破壞作用的輻射，可以將樣本儲存在地下或用月球岩石製成的厚壁結構中。

在夏威夷海洋生物研究所，研究團隊冷凍保存了一種稱為星鰕虎魚的珊瑚魚皮膚樣本。這種魚鰭含有一種稱為纖維母細胞的皮膚細胞，是國家自然史博物館生物儲存庫中的主要材料。在冷凍保存方面，纖維母細胞與精子、卵子和胚胎等其他類型的常用冷凍保存細胞相比，具有一些優勢。科學還不能可靠地保存大多數野生動物物種的精子、卵子和胚胎。然而，對於許多物種來說，成纖維細胞可以輕鬆冷凍保存。此外，成纖維細胞可以從動物皮膚上採集，這比採集卵子或精子更簡單。對於本身沒有皮膚的物種，如無脊椎動物，哈格多恩說，研究小組可能會根據物種的不同使用多種類型的樣本，包括幼體和其他生殖材料。

下一步是開始對地球上冷凍保存的成纖維細胞進行一系列輻射暴露測試，以幫助設計可將樣本安全送往月球的包裝。研究小組正在積極尋求合作夥伴和支持，以便在地球和國際太空站上進行更多實驗。這些實驗將對原型包裝能否承受與太空旅行和月球儲存有關的輻射和微重力進行有力的測試。

研究人員設想，如果他們的想法成為現實，月球生物儲存庫將成為一個公共實體，包括公共和私人資助者、科學夥伴、國家和公眾代表，擁有類似斯瓦爾巴全球種子庫的合作管理機制。

Hagedorn說：”我們並不是說如果地球毀滅了怎麼辦–如果地球在生物方面毀滅了，這個生物儲存庫也就無所謂了。這是為了幫助抵消自然災害，並有可能加強太空旅行。生命是寶貴的，而且據我們所知，在宇宙中也很罕見。

編譯自/ scitechdaily