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假如你正在前往火星的途中，而在一次出艙作業時你不小心失去一個關鍵的工具。不用擔心，您只需重新輸入您的航天器，並使用一些微生物將尿液和二氧化碳轉化為特定的化學物質，從而製作出全新的工具。這是科學家們正在開發使太空旅行更長時間的方法之一。宇航員不能在太空旅行中攜帶大量備用品，因為每增加一公斤載荷會增加幾倍於載荷的逃離地球重力所需的燃料成本。Mark A. Blenner博士說：「如果宇航員要進行幾年的旅程，我們必須尋找一種回收他們從地球所帶來的一切的方法。」 「在宇宙航行中，原子循環經濟將變得非常重要。」解決方案在於與宇航員本身，因為在宇宙飛船上的所用物品中，宇航員其實是最浪費資源的「配件」。他們不斷地從呼吸，飲食和使用材料中產生不同程度的浪費。Blenner說，與地球上的同胞不同，這些太空人不會想要丟棄任何廢物分子。所以他和他的團隊正在研究如何重新利用這些分子，並把它們轉化成宇航員所需要的產品，如聚酯和營養物質。Clemson大學的Blenner說，一些必需的營養素，如ω-3脂肪酸，保質期只有幾年。他們需要在發射後幾年開始，或在目的地進行生產以滿足自身的需求。他說：「擁有一個生物系統，當他們需要時宇航員可以從休眠狀態喚醒，便可以開始生產他們所需要的，這是我們項目的最終目的。」Blenner所描繪的生物系統包括酵母解脂耶氏酵母的各種菌株。這些生物需要氮和碳的生長。而他的研究小組發現酵母可以在未處理的尿液中從尿素中提取出氮元素。同時，酵母可以從二氧化碳中獲取碳，而二氧化碳可以來自宇航員呼出的氣息，也可能來自火星的大氣層。但是要使用二氧化碳，酵母需要一個中間人將碳「固定」成可以吸收的形式。為此，酵母依賴研究人員提供的光合藍細菌或藻類。酵母菌的產物之一ω-3脂肪酸，是一種有助於心臟、眼睛和大腦的健康的營養物質。另一種進行過基因修改的酵母菌已被設計成能夠攪拌出單體並將它們連接成聚酯聚合物。然後可以將這些聚合物用於3-D印表機中以產生新的塑料部件。Blenner的團隊正在繼續設計這種酵母菌株以產生可以聚合成具有一系列性質的不同類型聚酯的各種單體。目前，工程酵母菌株只能生產少量的聚酯或營養成分，但科學家正在努力提高產量。他們還在尋找在地球上的應用，養魚和人類營養。例如，通過水產養殖養殖的魚需要給予ω-3脂肪酸補充劑，這可以由Blenner的酵母菌株產生。Blenner說：「我們正在學習解脂耶氏酵母與其他酵母在遺傳學和生物化學性質上有很大的不同。「每一個新生物體都有一些你必須關注和更好理解的奇怪性。」