據(jù)了解，每向太空發(fā)送1磅物資要耗費(fèi)10000美元，由此看來，完成火星任務(wù)的成本可能會出奇的高。針對這種狀況，一群來自丹麥的學(xué)生可能有一個名為CosmoCrops的3D打印解決方案。他們打算利用一個自定義的共培養(yǎng)系統(tǒng)在太空中生產(chǎn)從食品到藥品和塑料的所有3D打印材料。

　　雖然實現(xiàn)這一方案還需要多年的時間，但這個概念本身是很好的。丹麥奧胡斯大學(xué)（Aarhus University）行星生物學(xué)教授Kai Finster解釋說，細(xì)菌可能是實現(xiàn)這個項目的關(guān)鍵。如果能對細(xì)菌進(jìn)行正確編程，這些單細(xì)胞生物理論上可以生產(chǎn)出我們周圍從螺絲刀到牛排的一切事物的基本元素。“但當(dāng)您身處遠(yuǎn)離地球5000萬公里的地方時，您真的很想確定這樣做是行得通的。在成為現(xiàn)實之前，還會有許多測試階段，但學(xué)生們已經(jīng)做了很多工作，這非常棒！”Finster說。

　　那么它的工作原理是什么呢？微藻類（ 藻青菌）可被編程來吸收陽光并生產(chǎn)糖分。另外一種生物工程細(xì)菌，枯草桿菌，將消化藻青菌所生產(chǎn)的糖分并根據(jù)編程內(nèi)容來生產(chǎn)塑料、維生素、礦物質(zhì)和食物等物質(zhì)。這些材料可在基本設(shè)備上被3D打印。“我們的細(xì)菌將減輕宇航員的負(fù)重。”參與該項目的一名學(xué)生Joachim Larsen說“如果您需要一個螺絲刀，您可以拿起一個充滿可以制造生物塑料的細(xì)菌的培養(yǎng)皿，然后將里面的細(xì)菌放入一個已經(jīng)存在有藻青菌的生物反應(yīng)器中。生物塑料細(xì)菌將利用藻青菌所生產(chǎn)的糖分來生產(chǎn)生物塑料。有了這些材料，您就可以用一臺3D打印機(jī)打印出一把螺絲刀啦。”

　　由于需要的設(shè)備極少，理論上CosmoCrops是非常完美的。學(xué)生們將與哥本哈根植物科學(xué)中心（Copenhagen Plant Science Center）的Poul Erik Jensen教授緊密合作，副教授Morten Bo Madsen和研究生Christina Toldbo也將在天體生物學(xué)專業(yè)知識方面支持他們。

　　更重要的是，他們打算在地球上研發(fā)建立類似的共培養(yǎng)體系，但這樣的方法在太空中才是最有價值和成本效益的。“最終，我們希望能為國際空間站和未來的月球基地或火星基地提供更靈活的生物反應(yīng)器。這些反應(yīng)器由可互換的墨盒組成，這些墨盒允許就地用同一個生物系統(tǒng)生產(chǎn)生物塑料和醫(yī)藥化合物。”學(xué)生們說。

　　學(xué)生們希望下個月能有一個在運(yùn)轉(zhuǎn)的且起作用的共培養(yǎng)系統(tǒng)。他們可能將在2018年研發(fā)出能抵御外空條件的細(xì)菌，但研發(fā)出所有的可以制造脂肪、碳水化合物、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的細(xì)菌將需要數(shù)年的時間。生產(chǎn)美味的食物將需要更長的時間，但學(xué)生們很樂觀。“只要您知道您希望細(xì)菌所生產(chǎn)的東西的合成路徑和化學(xué)配方，原則上這些細(xì)菌能制造出包括食品和藥品在內(nèi)的任何東西。”Larsen說。

　　即使共培養(yǎng)系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，學(xué)生們?nèi)詫⑿枰鉀Q火星上的陽光問題，因為火星上的陽光遠(yuǎn)沒有地球上的強(qiáng)烈。雖然他們面臨著一個巨大的挑戰(zhàn)，但他們的CosmoCrops概念肯定可以為太空探索做出巨大貢獻(xiàn)。