蔣林

德國宇航局空間中心正在進(jìn)行一項(xiàng)奇特的實(shí)驗(yàn)——用尿液種植西紅柿，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也許有助于滿足未來人類探險(xiǎn)火星的食物需要。

這個(gè)西紅柿有點(diǎn)苦

一走進(jìn)德國宇航局空間中心詹斯·赫斯拉格的辦公室，首先映入眼簾的是一個(gè)裝滿尿液的水箱，它就放在赫斯拉格辦公桌旁邊的架子上，被雜亂的科研書籍和報(bào)紙圍繞著。水箱中央有兩個(gè)透明的圓柱形塑料管，大概一米高，每個(gè)柱體頂端冒出一株茂盛、健康的西紅柿樹，有綠色的葉子，綻放著花朵，甚至還結(jié)了幾個(gè)紅色的西紅柿。

尿液里種出的西紅柿有點(diǎn)苦

“它們能吃嗎？”筆者問?！爱?dāng)然，”植物學(xué)家赫斯拉格回答說，不假思索地從西紅柿樹上摘下一個(gè)歐元硬幣大小的西紅柿，遞給筆者。筆者把它放在嘴里，說實(shí)話，味道不是所吃過的西紅柿中最好的：西紅柿皮有點(diǎn)粗糙，味道有點(diǎn)苦。不過，這毫無疑問是一個(gè)可以食用的西紅柿。

赫斯拉格辦公室中的西紅柿不是最好吃的，這一點(diǎn)并不讓人驚訝。因?yàn)檫@些西紅柿只是被用來證明它們可以在月亮和火星上種活，這個(gè)裝有尿液的水箱、塑料管則將被帶到太空中，成為其他星球上植物種植方式的原始雛形。

目前，國際空間站上幾乎所有的食物都由地球上的太空貨船運(yùn)輸上去，唯一一個(gè)例外是宇航員成功用水栽培法種植了少量萵苣和胡蘿卜葉。國際空間站的大部分液體，包括宇航員的尿液、洗漱、廁所廢水以及汗液，都由一個(gè)復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng)收集起來循環(huán)利用。所以有人說，今天的尿液就是明天的咖啡。

模擬地球生態(tài)系統(tǒng)

不過，如果能用宇航員尿液中有用的鹽分來種植蔬菜會(huì)如何？如果人類要長期在月亮和火星上生活，他們就需要一個(gè)可以自我維系的食物供應(yīng)系統(tǒng)。“你需要比蛋白棒更多的東西?！焙账估裾f。

地球是一個(gè)完美的生態(tài)系統(tǒng)，植物可以產(chǎn)出氧氣和食物，一些動(dòng)物和微生物可以加快土壤腐化，成為土壤的肥料?！皼]有這些系統(tǒng)的話，長期的可持續(xù)的生態(tài)循環(huán)就不能實(shí)現(xiàn)?！痹诤账估竦膶?shí)驗(yàn)室，到處裝著可以流動(dòng)的尿液——它們被裝在大桶、漏斗、軟管里。大部分尿液是人造的，這樣科學(xué)家就可以知道用于實(shí)驗(yàn)的液體的具體成分。不過確實(shí)有一些尿液來自于一些人類自愿者。實(shí)驗(yàn)室墻上布滿了一堆灰色塑料制成的排水管，水管一端連接著塑料盒子，里面裝著充滿氣泡的人造尿液。“小型管能處理一個(gè)人一天的尿液，大管則可以處理四到六人的尿液。”赫斯拉格說。

仔細(xì)觀察這些管子就會(huì)發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)管子里都裝有浮石——一種帶孔的凝固熔巖，里面含有豐富的細(xì)菌。這些管道里的微生物以尿液為養(yǎng)分，一些細(xì)菌將氨轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，另一些則將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，這些產(chǎn)物都可用作肥料。赫斯拉格介紹說，這是一個(gè)可控的實(shí)驗(yàn)室氮循環(huán)版本，與地球上的土壤和水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行相似。除了循環(huán)處理尿液，這個(gè)封閉的生態(tài)系統(tǒng)還能夠處理從植物上掉下來的殘葉和食物殘?jiān)?/p>

奇怪的是，身在這個(gè)到處是尿液的房間里，居然沒有聞到尿味。“這是因?yàn)槟蛞汉芸鞎?huì)降解成二氧化碳和氨氣，過濾器中的細(xì)菌工作速度也很快?！焙账估裾f。

西紅柿種子將被帶到太空

在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)展了這個(gè)技術(shù)后，德國航天局的科研團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用至空間軌道上。今年晚些時(shí)候，國際空間站將實(shí)施一個(gè)名為“cropis”使命的計(jì)劃（針對(duì)在太空中種植綠藻類植物和復(fù)合再生有機(jī)食物生產(chǎn)的一項(xiàng)研究），他們打算將一個(gè)一米寬的圓柱形衛(wèi)星發(fā)射到軌道上，這個(gè)衛(wèi)星將搭載美國私人航天公司SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射升空，上面裝有兩個(gè)小型植物溫室，溫室中有番茄種子、人工合成尿液和細(xì)菌菌落。衛(wèi)星首先將通過增加自旋速率模擬月球引力，在第一個(gè)溫室中進(jìn)行試驗(yàn)。六個(gè)月后，衛(wèi)星將改為模擬火星重力，并啟動(dòng)第二個(gè)溫室系統(tǒng)。

一開始，綠藻類植物會(huì)通過繁殖產(chǎn)生氧氣，盡管最終西紅柿樹產(chǎn)生的氧氣量比二氧化碳更多?！鞍l(fā)射衛(wèi)星后，我們將提高衛(wèi)星自旋率，啟動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，西紅柿種子會(huì)開始發(fā)芽，尿液將為這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)提供營養(yǎng)，從而讓西紅柿長出來?！边@些植物將由16個(gè)攝像頭監(jiān)控，以每天四次的頻率將數(shù)據(jù)發(fā)送回地球。雖然這不是西紅柿的第一次太空飛行，但這是第一顆在封閉的生物系統(tǒng)里培植西紅柿的衛(wèi)星。

如果這次任務(wù)能成功，這將會(huì)是人類嘗試在其他星球上種植植物的里程碑。

糞便也有用？

至于人體另一個(gè)排泄物——糞便，人們會(huì)在太空旅行里如何利用？

在電影《火星救援》里，馬特·達(dá)蒙扮演的主角不小心被遺棄在火星上，他用地球上帶去的一小部分土壤與火星土壤和自己糞便混合，生產(chǎn)出有利于作物生長的、富含微生物的土壤，在火星上種起了土豆。不過，這只是科幻片，目前，國際空間站上的土壤廢物還沒有被利用，而是被包裝在袋子里，通過太空貨船運(yùn)輸回到大氣層中燒毀。

“對(duì)于我這樣的科學(xué)家來說，糞便不像尿液那么有利用價(jià)值，盡管其中含有的鉀元素是非常好的肥料，因?yàn)榧S便里面含有危險(xiǎn)的病原體，需要非常謹(jǐn)慎地處理。”赫斯拉格說。

尿液種西紅柿實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人詹斯·赫斯拉格和他的辦公室

毫無疑問，人類未來如果想在月球或火星上生活的話，任何東西都不能扔掉，每一樣?xùn)|西都需要回收利用。養(yǎng)活火星上的幾十個(gè)人類拓荒者是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)?！澳阈枰a(chǎn)出很多土豆，黃瓜、西紅柿等才能滿足人體所需的卡路里供應(yīng)，還需要蛋白質(zhì)和脂肪。”赫斯拉格說。盡管在太空中提供食物是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，不過他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有了方案：“我們正在進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，用尿液讓藻類繁殖，來生產(chǎn)脂肪?！?/p>

當(dāng)然，不要指望太空中生產(chǎn)出來的食品的味道會(huì)贏得任何米其林星星。（編者注：米其林是專門評(píng)點(diǎn)餐飲行業(yè)的法國權(quán)威鑒定機(jī)構(gòu)，為出品美食的餐館評(píng)定星級(jí)。）