文/施奇庭(東海大學應用物理學系系主任)
由於人口爆炸以及工商業的興盛所引起的環境問題,比如說全球氣候變遷、環境汙染,都是人類迫切的危機。解決的方式之一是採用對環境更友善的文明方式,比如說節能減碳,環境永續的循環經濟等等。不過以人類的數量以及追求舒適的習性來講,要靠這種方式恐怕是不太容易,另外一個解法是大舉移民到地球之外,降低人類對地球造成的壓力,這當然也很難,有如科幻小說中的情節。
想要向外移民,就必須餵飽這些太空住民。目前的太空人,都是以「自帶便當」的方式,從地球帶「太空調理包」去,但是如果要移民的話,就必須要自己自足。因此「食物」這個在各科幻作品中,也經常出現,因為這是宇宙生活中不可或缺的一環。最有名的例子當然是「絕地救援」中的馬鈴薯。
3月6日在期刊《Frontiers in Plant Science》中,NASA甘迺迪太空中心的「蔬菜計畫」主持人喬亞發表了針對近幾年來在ISS上面種菜的結果,分析了太空蔬菜的微生物以及營養素,以蘿蔓萵苣為主,原因是「幾乎沒有太空人不吃這個」(研究時挑食的習慣也要考慮進去!)。結果發現太空蔬菜上面的微生物生態如預期中的跟地球上的菜不同,但是營養成分是幾乎相同的,例如酚類、花青素含量,以及氧自由基吸收能力,並且沒有發現會讓人類致病的病原體。這對太空人是一大福音,至少可以夾進從地球帶上來的「冷凍乾燥起司漢堡」裡面,就會好吃得多。
許多在地球上理所當然的事在太空中都得重新確認,例如生物的生長發育,在從一個細胞變成胚胎再變成成體的過程中,重力極可能扮演重要角色:因為每個細胞擁有完全一樣的DNA,但是要變成(分化)哪一種細胞,可能受到細胞內環境,也就是各種物質濃度的影響。舉例來說在第一顆細胞分裂時,因為重力的關係造成細胞下方較重分子的含量會多一點,分裂後就造成了兩顆細胞內部的物質組成不同,開啟了第一條叉路,之後有如蝴蝶效應一樣,繼續分裂的細胞持續分化,變成完全不同功能的細胞…但是在最開始的時候,可能都只是非常微妙的因素造成的,重力就是其中之一。
所以在移民太空之前,還有做不完的實驗,繼續加油吧!
本文摘自東海大學應用物理系臉書,歡迎前往按讚與分享!