太空中回收尿液，只為提供3D打印機(jī)的原材料

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責(zé)任編輯：六月芳菲時(shí)間：2017-09-26 16:22

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[導(dǎo)讀]對(duì)人類來(lái)說(shuō)，太空中可利用的資源是非常有限的。若想進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)幾年的天空旅行，必須找到一種方法來(lái)回收利用宇航員所帶去的東西，美國(guó)克萊姆森大學(xué)化學(xué)與生物分子工程助理教授

“對(duì)人類來(lái)說(shuō)，太空中可利用的資源是非常有限的。若想進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)幾年的天空旅行，必須找到一種方法來(lái)回收利用宇航員所帶去的東西，”美國(guó)克萊姆森大學(xué)化學(xué)與生物分子工程助理教授Mark A. Blenner說(shuō)。為此，Blenner研究小組正在研究解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）的潛在用途，這種酵母以尿液中的尿素為生。這項(xiàng)研究獲得了NSSA的太空技術(shù)研究資助項(xiàng)目的資助。

通過(guò)一些基因工程，該研究小組已經(jīng)證明可以用解脂耶氏酵母來(lái)生產(chǎn)氫和碳——基于聚酯的3D打印線材的原子成分。

生存環(huán)境惡劣是太空探索首先要面對(duì)的一個(gè)難題。2009年，國(guó)際空間站（ISS）解決了其中的部分挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)，可以用碘將宇航員的尿液轉(zhuǎn)化為水。2015年，為了減少負(fù)載，ISS引入了增材制造設(shè)施（AMF）。

AMF的制造商是加州的Made in Space，這款3D打印機(jī)可以用高級(jí)PEEK塑料3D打印工具和備件。最終，航空工程師將能用AMF等系統(tǒng)提高生產(chǎn)力，生產(chǎn)更大的部件。

然而，3D打印機(jī)需要材料。雖然宇航員可以就地取材，如利用月球或火星表面上的粉狀巖石，但這種方法仍可能需要使用采礦設(shè)備。相比之下，回收利用飛船上的已有之物效率更高。對(duì)解脂耶氏酵母的研究有可能提供一種新的回收利用方法。

在ISS上，宇航員可以用尿液凈化工藝提取尿素，然后用這些尿素培養(yǎng)解脂耶氏酵母。為了制造塑料，解脂耶氏酵母的基因組需要被編輯。在Blenner的項(xiàng)目中，這正是需要研究的地方。當(dāng)解脂耶氏酵母以基因編輯的方式被改變后，它們可以產(chǎn)生聚酯顆粒，而不是作為其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的碳分子。

現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是大規(guī)模地從解脂耶氏酵母的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存中提取分子，然后將提取物變成墨水或線材。另外一種可能是，直接使用基因編程后的酵母，將其作為3D打印機(jī)原料。

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