【瓦克小科普】在本期#不要回答#中，三位未来研究科成员围绕“吃”对未来展开了畅想，其中提到了“太空食物”。
目前说到“太空食物”产生的关键在于“太空育种”，就是用卫星搭载种子上天，利用太空中特殊的宇宙强辐射、微重力、高真空等条件，使种子在不同于地球上的大气条件和重力条件下发生基因突变和染色体畸变，然后返回地面进行培育种植。经过研究确认，“太空食品”大都具有产量高、品质好、性能优异等特点。如太空番茄相比普通番茄，维生素含量增加２６％，干物质的含量增加１９％；而编号为“８７－２”的太空辣椒平均每个重３００克，最大可达５００克以上，产量相对提高２０％至３０％。
到目前为止，国内共有１７个品种的“太空食品”通过了国家有关部门的鉴定认可，可以大规模培育并上市消费，另外还有５０多个品系尚在试验阶段。已经认可的１７种太空农作物包括水稻、小麦、大豆、棉花、莲子、青椒、番茄、灵芝、西瓜等，目前尚在实验阶段或小规模培育的５０多个品系则包括香菇、金针菇、油菜、高粱、绿豆、茄子、葫芦等。而前者都已经通过国家有关部门鉴定认可，可以大规模培育并上市消费。
航天育种与转基因食品不同，转基因作物是用外源基因导入植物体内而培育出的新的品种，如转基因大豆是用非大豆生物甚至动物、微生物的基因导入而产生变异，而航天育种是让作物种子自身发生变异产生的。我国颁布的有关转基因安全管理规定中特别排除了对自身通过突变产生的新物种的管理，也说明太空食品是非常安全的，担心其安全性是没有科学依据的。美国的番茄种子经过毒性测试证明是无毒的，我国广西农业大学水稻后代变异的营养分析也没有发现任何有毒物质。而“太空食品”在生产上已经经历过十多年，在此期间还没有一个人因为食用此类食品而导致不良反应。
那么，如果未来人类移民外星，我们怎么保障身体健康呢？
以往有研究表明，太空旅行者每个月（平均）会损失1%到2%的骨量，会降低骨密度并增加骨折的风险。有一种方法是让宇航员服用含有人类甲状旁腺激素(PTH)肽片段的药物，它可以刺激骨骼形成。然而，运输大量药物是不切实际的。而经过基因编辑产生PTH的转基因莴苣种子，宇航员可以携带非常小的转基因种子，并在火星像普通生菜一样种植它们。
据《每日邮报》消息，加州大学戴维斯分校的专家已经开发出转基因莴苣，这种莴苣经过基因工程改造，可以产生骨刺激激素，科学家表示它还可以在太空中种植。研究团队目前尚未对生菜进行重要的“味觉测试”，但该团队表示，它的味道很可能与普通生菜非常相似。
目前该团队正计划将他们的转基因莴苣种子送到国际空间站，看看它们是如何在太空中生长的。一旦成功，这种“太空沙拉”可以保护宇航员，让他们免受骨质流失。
（部分资料来自于百度百科）
目前说到“太空食物”产生的关键在于“太空育种”，就是用卫星搭载种子上天，利用太空中特殊的宇宙强辐射、微重力、高真空等条件，使种子在不同于地球上的大气条件和重力条件下发生基因突变和染色体畸变，然后返回地面进行培育种植。经过研究确认，“太空食品”大都具有产量高、品质好、性能优异等特点。如太空番茄相比普通番茄，维生素含量增加２６％，干物质的含量增加１９％；而编号为“８７－２”的太空辣椒平均每个重３００克，最大可达５００克以上，产量相对提高２０％至３０％。
到目前为止，国内共有１７个品种的“太空食品”通过了国家有关部门的鉴定认可，可以大规模培育并上市消费，另外还有５０多个品系尚在试验阶段。已经认可的１７种太空农作物包括水稻、小麦、大豆、棉花、莲子、青椒、番茄、灵芝、西瓜等，目前尚在实验阶段或小规模培育的５０多个品系则包括香菇、金针菇、油菜、高粱、绿豆、茄子、葫芦等。而前者都已经通过国家有关部门鉴定认可，可以大规模培育并上市消费。
航天育种与转基因食品不同，转基因作物是用外源基因导入植物体内而培育出的新的品种，如转基因大豆是用非大豆生物甚至动物、微生物的基因导入而产生变异，而航天育种是让作物种子自身发生变异产生的。我国颁布的有关转基因安全管理规定中特别排除了对自身通过突变产生的新物种的管理，也说明太空食品是非常安全的，担心其安全性是没有科学依据的。美国的番茄种子经过毒性测试证明是无毒的，我国广西农业大学水稻后代变异的营养分析也没有发现任何有毒物质。而“太空食品”在生产上已经经历过十多年，在此期间还没有一个人因为食用此类食品而导致不良反应。
那么，如果未来人类移民外星，我们怎么保障身体健康呢？
以往有研究表明，太空旅行者每个月（平均）会损失1%到2%的骨量，会降低骨密度并增加骨折的风险。有一种方法是让宇航员服用含有人类甲状旁腺激素(PTH)肽片段的药物，它可以刺激骨骼形成。然而，运输大量药物是不切实际的。而经过基因编辑产生PTH的转基因莴苣种子，宇航员可以携带非常小的转基因种子，并在火星像普通生菜一样种植它们。
据《每日邮报》消息，加州大学戴维斯分校的专家已经开发出转基因莴苣，这种莴苣经过基因工程改造，可以产生骨刺激激素，科学家表示它还可以在太空中种植。研究团队目前尚未对生菜进行重要的“味觉测试”，但该团队表示，它的味道很可能与普通生菜非常相似。
目前该团队正计划将他们的转基因莴苣种子送到国际空间站，看看它们是如何在太空中生长的。一旦成功，这种“太空沙拉”可以保护宇航员，让他们免受骨质流失。
（部分资料来自于百度百科）
在火星上种什么，才能把火星改造成宜居行星？
种核电站。
火星冬季（远日点）温度低至140K（-133℃）[1]。如果要满足寒温热各类植物的生长，至少需要30℃，也即303.15K。
那么，要达到植物生长的30℃，单位面积需要提供的热功率为：411.4w
在地球上太阳直射的单位面积功率（太阳常数）为1367W。
为火星供热，达到了太阳常数的30%
相当制造一个小太阳，光度约早上9点或者傍晚5点的阳光。
以秦山核电站举例。
总装机容量656.4万千瓦、年发电量约500亿千瓦时[2]。
秦山核电站每一秒的功率，相当于570万KW（57亿瓦），
可给大家提供的种植面积为：13855128.8平方米
接近14平方公里，相当于一个县城的建成区面积那么大。
在这么一个火星种植县内，可以修建隔离型建筑，然后制造空气等必须物质，就可以自给自足了。
到了夏天，火星赤道白天的温度可以高达300K，可以不再向火星种植县的小太阳提供热量。夏天晚上的温度低到213.15K，但比冬天温度高很多，可以适当调节小太阳的功率。
理论上打造北京城建成区面积（1378km^2）的超级种植城，需要建设100个秦山核电站。
国家核安全法规定5公里内为限制区，不得出现万人居住区；15公里为控制区，不得出现中小城市，核电站可以建设在超级种植城的外围。
当然，维持这么一个超级种植城，大约相当于人类当前总核电功率的2倍。
火星总面积约1.43亿平方公里，要在火星上全面种菜，需要建设约1000万个秦山核电站。
在火星上等大中国版图，全面种植就需要70万个核电站。
如果围绕中国版图兴建70万个核电站，需要在领土周长上建设10排。
如果占领火星的国家，全部都这么搞，先到先得，谁强谁得，大家纷纷用核电站占地，那么火星上最终就会出现用核电站作为国界线的壮观场景。
ps：人类各国领土变迁史，其实也仅仅是这种方式的弱化版而已。
不过按照当前人类的建造水平，要在整个火星上种菜至少需要100万年以上。
如果可控核聚变能够在未来50年突破，这个速度能够指数型的减少。
毕竟人类历史也是能源利用史。
谁先突破可控核聚变，谁就能先在火星上大面积种菜。
这就是咋们中国人的星际田园理想（狗头）。
#微博新知博主# #微博公开课#
种核电站。
火星冬季（远日点）温度低至140K（-133℃）[1]。如果要满足寒温热各类植物的生长，至少需要30℃，也即303.15K。
那么，要达到植物生长的30℃，单位面积需要提供的热功率为：411.4w
在地球上太阳直射的单位面积功率（太阳常数）为1367W。
为火星供热，达到了太阳常数的30%
相当制造一个小太阳，光度约早上9点或者傍晚5点的阳光。
以秦山核电站举例。
总装机容量656.4万千瓦、年发电量约500亿千瓦时[2]。
秦山核电站每一秒的功率，相当于570万KW（57亿瓦），
可给大家提供的种植面积为：13855128.8平方米
接近14平方公里，相当于一个县城的建成区面积那么大。
在这么一个火星种植县内，可以修建隔离型建筑，然后制造空气等必须物质，就可以自给自足了。
到了夏天，火星赤道白天的温度可以高达300K，可以不再向火星种植县的小太阳提供热量。夏天晚上的温度低到213.15K，但比冬天温度高很多，可以适当调节小太阳的功率。
理论上打造北京城建成区面积（1378km^2）的超级种植城，需要建设100个秦山核电站。
国家核安全法规定5公里内为限制区，不得出现万人居住区；15公里为控制区，不得出现中小城市，核电站可以建设在超级种植城的外围。
当然，维持这么一个超级种植城，大约相当于人类当前总核电功率的2倍。
火星总面积约1.43亿平方公里，要在火星上全面种菜，需要建设约1000万个秦山核电站。
在火星上等大中国版图，全面种植就需要70万个核电站。
如果围绕中国版图兴建70万个核电站，需要在领土周长上建设10排。
如果占领火星的国家，全部都这么搞，先到先得，谁强谁得，大家纷纷用核电站占地，那么火星上最终就会出现用核电站作为国界线的壮观场景。
ps：人类各国领土变迁史，其实也仅仅是这种方式的弱化版而已。
不过按照当前人类的建造水平，要在整个火星上种菜至少需要100万年以上。
如果可控核聚变能够在未来50年突破，这个速度能够指数型的减少。
毕竟人类历史也是能源利用史。
谁先突破可控核聚变，谁就能先在火星上大面积种菜。
这就是咋们中国人的星际田园理想（狗头）。
#微博新知博主# #微博公开课#
#火星任务靠细菌#
由ZARM科学家Cyprien Verseux博士领导的一个国际研究小组已经确定了一种蓝藻亚种，它似乎最适合用于生物生命支持系统，使人类能够在火星上生存。研究结果发表在Applied and Environmental Microbiology上。
乍一看，火星上荒凉的环境似乎没有多少可用的资源来维持生命系统或生产食物。但是，高碳（95%）、含氮大气、富含铁等丰富金属以及矿物质的红色土壤却很适合蓝细菌。虽然在地球上它们经常以恼人的蓝藻出现，破坏了我们夏天的沐浴乐趣，但在火星上，它们可以称得上是生存大师。在火星尘埃和大气中，由于具有光合作用的能力，这一门类中的一些微生物可以产生氧气并形成生物量，这些生物量可以用于各种目的——包括生产食物。
以蓝藻为基础设计生命维持系统的方法在太空探索研究中并不新鲜，但由于缺乏共同的模型细菌（毕竟蓝藻门有数千种细菌），这一领域的进展较为缓慢。Cyprien Verseux及其同事们现在已经确定了蓝藻菌Anabaena sp. PCC 7938是非常有希望在火星上建立生命支持系统的细菌。研究人员认为，这可能是该领域需要的共享模型。
研究的第一作者Tiago Ramalho说：“它生长速度极快，而且完全可以食用，这使得它成为火星农业的首选。一个有趣的事实是，我们是从不莱梅风景公园的溪流中将其分离了出来。”
不过，仅仅知道这一系统可以工作是不够的。科学家们需要改进它，评估它是否足够有效，值得集成到火星任务中。如果是的话，再开发切实可行的解决方案。
图为作为火星栖息地生物生命支持系统一部分的光生物反应器。
来源：https://t.cn/A6SMJgdk
图源：https://t.cn/A6SMJgdF
由ZARM科学家Cyprien Verseux博士领导的一个国际研究小组已经确定了一种蓝藻亚种，它似乎最适合用于生物生命支持系统，使人类能够在火星上生存。研究结果发表在Applied and Environmental Microbiology上。
乍一看，火星上荒凉的环境似乎没有多少可用的资源来维持生命系统或生产食物。但是，高碳（95%）、含氮大气、富含铁等丰富金属以及矿物质的红色土壤却很适合蓝细菌。虽然在地球上它们经常以恼人的蓝藻出现，破坏了我们夏天的沐浴乐趣，但在火星上，它们可以称得上是生存大师。在火星尘埃和大气中，由于具有光合作用的能力，这一门类中的一些微生物可以产生氧气并形成生物量，这些生物量可以用于各种目的——包括生产食物。
以蓝藻为基础设计生命维持系统的方法在太空探索研究中并不新鲜，但由于缺乏共同的模型细菌（毕竟蓝藻门有数千种细菌），这一领域的进展较为缓慢。Cyprien Verseux及其同事们现在已经确定了蓝藻菌Anabaena sp. PCC 7938是非常有希望在火星上建立生命支持系统的细菌。研究人员认为，这可能是该领域需要的共享模型。
研究的第一作者Tiago Ramalho说：“它生长速度极快，而且完全可以食用，这使得它成为火星农业的首选。一个有趣的事实是，我们是从不莱梅风景公园的溪流中将其分离了出来。”
不过，仅仅知道这一系统可以工作是不够的。科学家们需要改进它，评估它是否足够有效，值得集成到火星任务中。如果是的话，再开发切实可行的解决方案。
图为作为火星栖息地生物生命支持系统一部分的光生物反应器。
来源：https://t.cn/A6SMJgdk
图源：https://t.cn/A6SMJgdF
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