俄罗斯南联邦大学的科研团队近日宣布,他们在模拟火星土壤的基质中成功培育出大麦幼苗,这一突破为未来外星农业提供了新的可能性。实验中,研究人员将十种细菌和酵母菌株混合,加入到几乎不含养分的模拟火星土壤中。这些微生物通过协同作用,在土壤中生成了植物生长所需的营养物质,使原本不适宜种植的基质具备了种植条件。
火星表面的风化层被称为“无生命”土壤,其成分对植物生长极为不利。这种土壤不仅缺乏必要的养分,还含有大量金属盐分,硫含量是地球土壤的100倍,而钾含量仅为地球的五分之一。这些特性使得火星土壤几乎无法支持植物存活。相比之下,地球上的可耕土壤富含腐殖质,这种有机物质由微生物活动形成,能够为植物提供养分。俄罗斯科研人员借鉴了修复地球退化土壤的方法,将类似的思路应用于火星土壤模拟实验。
为了验证这些微生物在太空环境中的适应性,研究团队还将微生物混合物送上了“生物-M”2号航天器进行太空飞行。10月18日,飞船返回地球后,研究人员将检测微生物在太空中的变化,确认它们是否能在其他行星上保持改良土壤的能力。这一项目得到了俄罗斯“2030优先”战略学术领导力计划的支持,属于土壤生物工程技术领域的重点研究方向。
尽管实验取得了成功,但研究团队负责人叶夫根尼娅・普拉兹德诺娃指出,火星种粮仍面临巨大挑战。她提到,水培等无土种植技术早已存在,但在地球上的极端环境中,如北方贫瘠土壤或高污染地区,种植可收获的作物依然困难重重,更不用说火星了。火星表面的低气压和高辐射环境使得微生物和人类无法在户外生存,未来若要在火星种植作物,只能在封闭的穹顶建筑内进行。这仅是迈向火星地球化的第一步——在穹顶下打造能够逐步形成土壤层的“绿洲”。
对于这一实验,公众看法不一。有人认为这是人类迈向星际生存的重要一步,未来移民火星时至少不必完全依赖地球运输粮食;也有人保持理性,认为实验室中的成功与火星实地种植差距甚远,火星的辐射和气压问题尚未解决;还有人联想到地球农业,提出这些微生物能否用于改良地球上的盐碱地或沙漠。
有专家指出,在目前的技术水平下,植物在火星表面自然生长几乎不可能。除了土壤问题,火星极低的气压会导致水的沸点大幅降低,植物水分蒸发过快,光合作用和根系生长都会受到影响。火星缺乏全球性磁场,辐射问题将威胁微生物和植物的存活。即便能在穹顶内种植大麦,后续仍需解决氧气和氮元素供给等一系列问题。
这一实验的意义不仅在于成功培育出大麦幼苗,更在于提供了一种新思路:将地球生态中的微生物作用迁移到外星环境改造中。地球上的农业微生物技术已用于修复污染土壤和改良盐碱地,而俄罗斯的这次实验则将这种技术的应用场景拓展到了太空。这不仅推动了航天探索的进展,也让人们看到,解决地球农业难题的技术或许能成为探索宇宙的钥匙。尽管从实验室到火星实地种植还有很长的路要走,但每一次突破都让人类离“星际生存”的目标更近了一步。







