唐觀的話一出,整個實驗室的氣氛都變得沉重起來。
這三個難題每一個都不簡單,如今集合在一起就變成了一個究極困局,那就是在微重力、高封閉、長周期的極端條件下,他們要如何才能讓一個微縮的生物圈實現自我循環,而不是靠著人類從外面一遍遍地輸血。
這樣的難題其實也不是現在才有的,自從國際空間站第一代植物培養實驗以來,植物工廠的微重力適應,已經研究幾十年了。
從NASA的Veggie系統到歐空局的MELiSSA項目,一代又一代的科學家都想要造出一個能在微重力下穩定產出的植物工廠。
微生物群落的長期穩定性,從「生物圈二號」失敗之後就成了封閉生態系統的死結,那個造價兩億美元、占地一萬多平方米的巨型玻璃穹頂,最終也沒能讓八個人在裡面靠自持生存兩年。
動物蛋白的自我循環,更是所有受控生態生命保障系統里最後一個沒被攻克的堡壘,日本、俄羅斯、美國都嘗試過,可惜的是,他們實驗的斑馬魚、羅非魚、甚至小型甲殼類,沒有一個能在封閉系統里穩定繁殖到足以支撐持續供給。
想要完成實驗,似乎是天方夜譚。
但是,這個房間裡的每個人最不怕的就是不可能。
想當初,月宮一號還沒有建成的時候,根本沒有人相信三個人能在密閉艙里生存超過一百天。
那個關於微重力根系水力導度的修正模型還沒有發表的時候,沒有人相信一個基於變分原理的數學推導能比十幾年的實驗數據擬合更準確地預測植物在太空中的生長行為。
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微生物微域調控方案還沒有提出來的時候,沒有人相信一群被學科邊界框住的人能跳出生物學的思維牢籠,從流體力學和空間異質性的角度重新定義封閉生態系統的穩定條件。
可他們都做到了。
那些人曾經說永遠還差五十年的事,他們用三百七十天的密閉實驗做到了,打了所有人的臉。
那些人曾經說只能靠經驗試錯的問題,他們用一套極小能量原理的數學框架理清了頭緒。
那些人曾經說生物系統太複雜、不可能有統一理論的領域,他們也正在用一次次跨學科的碰撞,把不可能變成了可能。
現在,哪怕他們面對的困難再大,也只是另一個還沒有做到的事情罷了。
這一次,他們也一定可以。
劉遠皺眉思考許久,率先開口打破了沉默。
「微生物群落這一塊,我之前也想過,短期內最可行的方案可能是定期補充新鮮菌液。
先從地面實驗室持續培養複合菌群,按固定周期往系統里補註,能緩解固氮菌豐度下降的問題。
這樣雖然不能徹底解決問題,但至少能把閉合度保住。」
他這話剛落,林小滿也皺著眉頭說道:
「至於植物根系那邊,我查了幾篇文獻,NASA去年有一篇報告裡提到過一種旋轉式營養液膜技術,通過連續旋轉能讓根系周期性接觸營養液和空氣,在一定程度上可以改善微重力下的水分和氧氣分布。
不過那個方案的結構太複雜了,振動也大,放到飛船上風險太大了,可不可行還需要進一步實驗。」
她這話一出,唐觀當即就笑了。
不管這個方向可不可行,面對這樣一個難題,沒有猶豫,還能立刻想到解決方向,已經難能可貴了。
更何況,這個方法從理論上來說,還是具備可行性的。
真不愧是我的得意門生。
「這個方向不錯。」
說著,唐觀朝林小滿鼓勵的點了點頭。
「旋轉式營養液膜技術在理論上是可行的,根系周期性接觸營養液和空氣,確實能改善微重力下的氣液兩相分布。
你說的振動問題,後面可以讓力學組的人重新評估一下阻尼方案,先不要急著否定。
你回去之後先做一個全尺寸的旋轉式營養液膜單元樣機,在迴轉器上跑一輪實驗,數據回來我們再看看值不值得往下繼續推。」
聽到這話,林小滿眼睛一亮,點了點頭,飛快地在筆記本上記了幾筆。
雖然不知道成功機率大不大,但植物生長確實有了一個方向,沉重的氛圍也減輕了幾分,討論的人也變多了起來。
動物艙方向的陳遠航也說出了自己的考慮。
「斑馬魚繁殖率的問題,我們試過調整光照和溫度,效果都不好。
可能還是得從遺傳選育入手,從現有的魚群里篩選繁殖性能好的個體,一代一代選下去,說不定能選出一個適應封閉環境的品系。
就是周期會長一些,三年可能只夠選四五代。」
唐觀聽了點了點頭,然後看向羅清華。
遺傳選育這個方法確實穩妥,只是周期太長了,而遠航號的步伐不等人啊。
羅清華也意識到了。
他們的方法可行性都很高,如果是平常,他們確實可以多花一些時間去探索。
畢竟,科研,時間和失敗太平常了。
可這次他們是帶著任務來的,沒有試錯的機會了。
她看了一眼肖宿,肖宿正安靜地聽著,目光在幾個人臉上慢慢掃過,像是在聽,又像是游離在外。
「還有別的方案嗎?」羅清華問。
李遠猶豫了一下,又說道:「微生物那邊,還有一個思路,那就是基因編輯,把固氮菌的競爭力增強一些,讓它在和別的菌競爭的時候不容易被擠掉。
不過,這個涉及基因改造,在封閉系統里用風險很大,萬一改出了什麼意外,整個群落都有可能崩潰的。」
林小滿也皺著眉頭接了一句:「植物那邊也可以做基因編輯,把根系水力導度的關鍵基因過表達,讓它在微重力下也能維持較高的水分傳輸效率。之前在擬南芥上做過實驗,效果還不錯。」
唐觀皺了皺眉,心裡其實不太看好。
在他看來,基因編輯的方法雖然看著成功的可能高,但治標不治本,甚至不如之前的老辦法。
但他沒有說話,畢竟,現在還有什麼更好的辦法嗎?
他的視線在會議室掃了一圈,最後停留在了肖宿身上。
自從會議開始之後,肖宿一直沉默著,一句話都沒說過。