俄羅斯南聯邦大學的科研團隊近日宣布,他們在模擬火星土壤的基質中成功培育出大麥幼苗,這一突破為未來外星農業提供了新的可能性。實驗中,研究人員將十種細菌和酵母菌株混合,加入到幾乎不含養分的模擬火星土壤中。這些微生物通過協同作用,在土壤中生成了植物生長所需的營養物質,使原本不適宜種植的基質具備了種植條件。
火星表面的風化層被稱為“無生命”土壤,其成分對植物生長極為不利。這種土壤不僅缺乏必要的養分,還含有大量金屬鹽分,硫含量是地球土壤的100倍,而鉀含量僅為地球的五分之一。這些特性使得火星土壤幾乎無法支持植物存活。相比之下,地球上的可耕土壤富含腐殖質,這種有機物質由微生物活動形成,能夠為植物提供養分。俄羅斯科研人員借鑒了修復地球退化土壤的方法,將類似的思路應用于火星土壤模擬實驗。
為了驗證這些微生物在太空環境中的適應性,研究團隊還將微生物混合物送上了“生物-M”2號航天器進行太空飛行。10月18日,飛船返回地球后,研究人員將檢測微生物在太空中的變化,確認它們是否能在其他行星上保持改良土壤的能力。這一項目得到了俄羅斯“2030優先”戰略學術領導力計劃的支持,屬于土壤生物工程技術領域的重點研究方向。
盡管實驗取得了成功,但研究團隊負責人葉夫根尼婭?普拉茲德諾娃指出,火星種糧仍面臨巨大挑戰。她提到,水培等無土種植技術早已存在,但在地球上的極端環境中,如北方貧瘠土壤或高污染地區,種植可收獲的作物依然困難重重,更不用說火星了。火星表面的低氣壓和高輻射環境使得微生物和人類無法在戶外生存,未來若要在火星種植作物,只能在封閉的穹頂建筑內進行。這僅是邁向火星地球化的第一步——在穹頂下打造能夠逐步形成土壤層的“綠洲”。
對于這一實驗,公眾看法不一。有人認為這是人類邁向星際生存的重要一步,未來移民火星時至少不必完全依賴地球運輸糧食;也有人保持理性,認為實驗室中的成功與火星實地種植差距甚遠,火星的輻射和氣壓問題尚未解決;還有人聯想到地球農業,提出這些微生物能否用于改良地球上的鹽堿地或沙漠。
有專家指出,在目前的技術水平下,植物在火星表面自然生長幾乎不可能。除了土壤問題,火星極低的氣壓會導致水的沸點大幅降低,植物水分蒸發過快,光合作用和根系生長都會受到影響。火星缺乏全球性磁場,輻射問題將威脅微生物和植物的存活。即便能在穹頂內種植大麥,后續仍需解決氧氣和氮元素供給等一系列問題。
這一實驗的意義不僅在于成功培育出大麥幼苗,更在于提供了一種新思路:將地球生態中的微生物作用遷移到外星環境改造中。地球上的農業微生物技術已用于修復污染土壤和改良鹽堿地,而俄羅斯的這次實驗則將這種技術的應用場景拓展到了太空。這不僅推動了航天探索的進展,也讓人們看到,解決地球農業難題的技術或許能成為探索宇宙的鑰匙。盡管從實驗室到火星實地種植還有很長的路要走,但每一次突破都讓人類離“星際生存”的目標更近了一步。








