B09:星期天夜光杯/新智
     
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2016年03月06日 星期日 放大 缩小 默认   
利用大肠杆菌在太空制塑料
凌启渝
  在太空中补充个工具什么的并不容易。扳手、网格安全系绳那样的消耗品固然可以送到国际空间站,但在未来更长的载人任务中呢?

  “飞船上每一寸存储空间都是宝贵的。运载火箭的载荷也有非常严格的限制。”美国宇航局艾姆斯研究中心天体生物学家琳恩·罗斯柴尔德说,如果宇航员前往遥远的目的地,比如火星,“火箭升空时带了什么,意味着其他任何东西都不能和你同行。”宇航员需要有合适的方式来塑造需要的工具、部件。

  一些科学家转向生物学求解。据《新科学家》报道,美国布朗大学和斯坦福大学研究人员对大肠杆菌实施基因改造,制造了一种可折叠、在太空有效率的塑料片,以期解决这个问题。他们在国际遗传工程设计机器竞赛中展示了自己的方法。

  研究中首先要确定哪些类型的塑料最合需要。他们“突袭”了宇航局的饭厅,拿来多种塑料餐具,在加热灯下熔化,测试其化学性能。结果是,聚苯乙烯最适于折叠,而聚合物P(3HB),因为可生物降解而中选。

  团队拥有基因改造的大肠杆菌,它们能造出制作塑料片所需的酶和蛋白质。制成塑料片之后,研究者尝试两种不同的方法来折叠它。一是用黑色墨水在需要折叠的地方画些条纹,当塑料暴露在红外光下时,黑色条纹处更容易吸收热量,从而使这个区域更快熔化。另一种方法是在想折叠部位放置一缕薄薄的纤维素带,上面附有芽孢杆菌的芽孢。芽孢在不同的湿度下扩展或收缩,在这个过程中使塑料片向所需要的方向弯曲成形。

  开始制作的物件较简单,只是一个盒子和一只杯子。团队认为以后的应用会远远超越,直到构建大型折叠结构,如望远镜的反射镜、太阳能电池板,甚至“折出来”的星球基地。

  麻省理工大学的太空物流研究者奥利维尔·德韦克说。“任何可以节省质量和体积的建议都是正确的。如果塑料可以在太空制造和折叠,也不占用宇航员太多的宝贵时间,这显然是个好主意。”

  不过他补充说,任何涉及到将细菌带上飞船的计划都可能带来潜在的问题。大肠杆菌会不会进入宇航员的食物供应呢?“看来没有免费的午餐。”他说。

  凌启渝 (图SB iGEM)

     
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