微生物打造火星基地

　　未来，当人类的先驱者踏上火星时，随身行李箱里会带上各种怪异的微生物。
　　在我们的太阳系中，火星是与地球最相似的行星，两颗星球都是岩石质星球，大小也很接近，一个火星年约为两个地球年。如果人类要去其他星球长久定居，火星是首选方案。
　　只是火星的大气层成分主要由二氧化碳和氮气组成，而且火星表面昼夜温差很大。这些不利条件都阻碍了未来人类向火星移民。不过我们也别对火星望而却步，最近几年来，生物学家正在对地球的一些微生物进行改造，这些微小的家伙将成为人类改造火星、建设火星基地的好帮手。
　　藻类让火星生活甜如蜜
　　如果火星先驱者们要生存下去，他们就需要在这颗遥远的星球上获得食物、能源和居所。这些生活物资如果都从地球运输到火星上去，成本实在太高昂了，令人难以承受。生物学家想到了用合成生物学的方法来解决这个难题。
　　合成生物学是生物学和工程学的交叉学科，生物学家从各种生物的基因组中剪切下许多基因，组成生物工具包，或者叫生物砖块。每个生物砖块能让生物完成特定的功能，比如让细菌制造出天然的防冻液成分。通过把生物砖块插入到其他生物的基因序列中，就能让其他生物具有生物砖块的功能。
　　面对火星上食物和能源缺乏的难题，生物学家想到了改造一种地球上的古老蓝藻鱼腥藻。大量的地球微生物无法在火星充满二氧化碳和氮气的大气环境中生活，但是鱼腥藻却可以！只要这种藻类所处的环境足够温暖，还有阻挡火星阳光中紫外线的屏蔽物，它们就能利用大气中的二氧化碳和氮气，制造出糖类。糖类可是许多生物维持生命活动的粮食，人类也同样需要糖类来维持身体运转。
　　话说回来，目前地球上的鱼腥藻自己制造出来的糖类，基本上由它们自己消耗掉了，很难有多余的糖类奉献给其他生物。2011年，好消息传来了，在一次合成生物学竞赛中，美国布朗大学和斯坦福大学的科学家把大肠杆菌的基因插入了鱼腥藻的基因序列中，成功地让鱼腥藻制造出更多的糖，科学家把这些多余出来的糖提取出来，居然还能养活其他一些细菌。
　　这一点点糖虽然还不够人类塞牙缝的，但是只要外界环境合适，鱼腥藻的繁殖是非常迅速的，未来的火星先驱者可以携带少量鱼腥藻登陆火星，然后大量养殖鱼腥藻，获取足够多的糖类，就像人们在地球上养蜜蜂获得蜂蜜那样。
　　球菌帮忙盖房子
　　温饱问题解决了，该改善一下居住环境了。另一些生物学家想到了一种特殊的球菌，这种球菌具有令人惊叹的本领，它们能够分解尿素，而人体排泄的尿中就有尿素的成分；它们还能够分解铵化合物，人体排泄的粪便中就含有铵。
　　这种干活不怕脏的球菌对于火星先驱者有什么价值呢？它们不仅能够处理人类的排泄物，它们制造的产物中还含有碳酸钙，也就是地球上石灰石的主要成分。石灰石可以用于建筑业，作为胶凝材料，把其他建筑材料粘合在一起，形成混凝土。
　　生物学家在实验室中培养这种球菌，然后用它们制造的碳酸钙成功地把一些松散物质粘合在一起，制造出了硬度足够强的砖块材料。更为有趣的是，他们还把球菌中负责制造碳酸钙功能的基因提取出来，插入到大肠杆菌的基因组中，结果大肠杆菌也能够制造碳酸钙了。
　　如果能在火星上大量繁殖这种球菌，或者繁殖拥有制造碳酸钙功能基因的其他细菌，火星先驱者就能够就地取材，在火星上制造砖块，然后用砖块盖房子了。更加奇妙的是，这种球菌还帮助人们清理了自己的排泄物，保护了环境，真是一举两得。
　　从理论上说，利用合成生物学技术，人们还可以改造微生物，让微生物生产油、燃料甚至塑料等，满足火星先驱者的物资需要。但是生物学家警告说，我们首先应该把火星上是否有生命、有什么类型的生命搞清楚，否则贸然把地球微生物带到火星上去，会十分危险，有可能会污染火星自身的生物界，也可能会制造出怪异的新物种。因此最近的几十年，人们还是先对火星充分了解为妙，那只装满改造后的微生物的箱子，迟一些再带到火星上吧。