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保羅·斯坦茨（Paul Stamets），圖片來源: Trav Williams Broken Banjo Photography

真菌學和航天似乎是相去甚遠的兩(liang) 個(ge) 學科。但是在猜想性質的太空科學中，也有真菌學家的一席之地。在地麵上不起眼的蘑菇，可能會(hui) 在未來的太空事業(ye) 中幫我們(men) 對其他星球進行地球化改造，並建立人類棲息地。

撰文｜Nick Hilden

翻譯｜鄭昱虹

審校｜王昱

能在真菌領域之外聞名的真菌學家少之又少，而保羅·斯坦茨（Paul Stamets）就是其中之一。他長期居住在長滿苔蘚和黴菌的、泥濘的太平洋西北地區（包括美國西北部和加拿大的西南部地區），在那裏接受教育。斯坦茨在過去幾十年裏取得了不少成就——在他2005年出版的《菌絲(si) 體(ti) 的奔跑：蘑菇如何拯救世界》（Mycelium Running: How Mushrooms Can Help Save the World）一書(shu) 中可以找到對這些成果最好的總結。現在，他的視野超出了地球，正在尋找蘑菇助力探索太空的新方法。

在與(yu) 美國航空航天局（NASA）聯合發起的一項全新的“天體(ti) 真菌學”項目中，斯坦茨和多個(ge) 研究團隊正在研究如何利用真菌來建造地外棲息地，也許有一天甚至可以對其它行星進行地球化改造。這並非斯坦茨在職業(ye) 生涯中第一次與(yu) 猜想性質的太空科學打交道。他最近還獲得了一項在許多研究人員眼中僅(jin) 次於(yu) 諾貝爾獎的殊榮：以他的名字命名《星際迷航》（Star Trek）中的一個(ge) 角色。  

《科學美國人》（Scientific American）對斯坦茨進行了采訪，請他探討新興(xing) 的天體(ti) 真菌學領域的非凡影響力。

以下是經過編輯的采訪文字記錄。

《科學美國人》：首先是一個(ge) 先有雞還是先有蛋的問題: 是因為(wei) 你正在探索天體(ti) 真菌學，所以《星際迷航：發現號》才會(hui) 以你的名字命名一個(ge) 角色，還是說你研究天體(ti) 真菌學的想法受到了《星際迷航》的啟發?

斯坦茨：當時哥倫(lun) 比亞(ya) 廣播公司（CBS）找到我，說《星際迷航》的編劇們(men) 想和我談談。他們(men) 說：“我們(men) 接到了《星際迷航：發現號》的任務，但我們(men) 十幾個(ge) 人都完全沒有頭緒，直到我們(men) 看到了你的TED演講。”在那場演講中，我提到過利用真菌對其他星球進行地球化改造。

《星際迷航》與(yu) 其他科幻作品的不同之處在於(yu) ，它倡導包容的重要性，頌揚社會(hui) 的多樣性帶給我們(men) 力量。事實上，這也是我作為(wei) 真菌學家學到的：生態係統中的生物多樣性給了生態係統恢複力。

蘑菇，圖片來源：pixabay

我告訴他們(men) ，用真菌改造其他星球是很有可能實現的。真菌是第一批來到陸地、“咀嚼”岩石的生物。大約6.5億(yi) 年前，從(cong) 真菌中誕生了動物。我們(men) 也是真菌的後代。

我說：“我是個(ge) 《星際迷航》迷，你可以免費使用所有這些概念。但是，我一直希望成為(wei) 第一位天體(ti) 真菌學家。”他們(men) 說：“天體(ti) 真菌學家，多好的名字！我們(men) 會(hui) 用到它。”

《科學美國人》：脫離科幻作品的語境，你如何定義(yi) “天體(ti) 真菌學”?  

斯坦茨：天體(ti) 生物學是研究地外有機生物的學科，而宇宙中的生物包括真菌。所以，天體(ti) 真菌學研究的是整個(ge) 宇宙中的真菌生物學。我認為(wei) ，未來我們(men) 一定也會(hui) 在其他星球上也發現真菌。

《科學美國人》：地球上的真菌如何幫助我們(men) 在其他星球上建立人類棲息地，甚至發展整個(ge) 生態係統呢？

斯坦茨：那些可以幫助我們(men) 對其他行星進行地球化改造的植物需要礦物質。將真菌與(yu) 人類的殘羹剩飯結合，使它們(men) 分解後產(chan) 生肥沃的土壤，就能用於(yu) 種植宇航員需要的食物。帶一顆種子總比帶一噸食物到太空容易得多，對吧？就有效載荷而言，大自然的效率高到難以置信。讓大自然產(chan) 生食物比用火箭攜帶食物要好得多。

人工養(yang) 殖的蘑菇，圖片來源：pixabay

《科學美國人》：你目前在NASA的研究計劃分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段。第一個(ge) 階段是找到用於(yu) 分解小行星風化層的最佳真菌種類。你目前有沒有候選的真菌呢?

斯坦茨：大體(ti) 上說，風化層就是小行星的塵埃。一些研究小組製造出了用於(yu) 模擬小行星和火星表麵的合成風化層，我們(men) 現在在和他們(men) 合作。在我的數據庫中有大約700種真菌。我隆重向大家介紹，平菇是迄今為(wei) 止在實驗中表現最好的一種。

最近，我們(men) 還發現了一些意想不到的協同作用。我們(men) 選取一種真菌，觀察它在風化層中的覆蓋範圍，而後把不同種類的真菌結合起來——發現它們(men) 形成的覆蓋範圍是任何單一種類的真菌都無法達到的，遠遠超出預期。在某種程度上，這也證明了生物多樣性有多重要。

《科學美國人》：研究計劃的第二階段是，選擇了最合適的菌種後，還需要找到最有效的使用方法。這是什麽(me) 意思，可以給我們(men) 講講嗎?   

斯坦茨：宇宙中富含碳氫化合物。而平菇能很好地分解碳氫化合物，並將它們(men) 重組成為(wei) 真菌的碳水化合物，也就是糖類。就我所知道的地球上的所有生命形式來說，糖類都是一種必需的營養(yang) 物質。因此，將碳氫化合物用作平菇的“食物”的想法是很有道理的。

平菇，圖片來源：pixabay

我們(men) 有了原料和目標，但如果缺乏其他必需的營養(yang) 投入，就隻能進行到這一步了。真菌不隻需要碳氫化合物——它們(men) 需要推動力，也就是我們(men) 需要額外提供的物質。不過，一旦反應開始，真菌就可以自我催化。供給的催化反應越多，生物多樣性就越高。其他生物也在生長和死亡，它們(men) 會(hui) 提供維生素、礦物質，也許還有其他可供分解的有機化合物，如纖維素或木質素。這些物質為(wei) 真菌提供食物，使它們(men) 生長得更大，再支持更多的植物生長。然後它們(men) 死亡，分解，這些淺色、通常呈圓形的菌絲(si) 菌落逐漸增多。所以，我們(men) 創建的綠洲，最初可能隻是一個(ge) 微小的點，但是它會(hui) 壯大。隨著生物群落變得更加多樣和複雜，形成足夠大的綠洲時，就能養(yang) 活人類了。

《科學美國人》：除了讓真菌產(chan) 生土壤，一些團隊還在研究如何用真菌在其他星球上 “種”出建築。你能講講真菌建築是怎麽(me) 一回事嗎?

斯坦茨：比如說，我們(men) 種植了很多靈芝菌絲(si) 體(ti) 。我們(men) 想把種出的靈芝塊壓碎，變成土壤或其他產(chan) 品。可是當我們(men) 幹燥這些靈芝塊，卻發現無法壓碎它們(men) 。用鋸條可以把它們(men) 鋸斷，但如果用錘子或其他物體(ti) 擊打，靈芝塊不會(hui) 破碎。有位工程師給我們(men) 造了一個(ge) 不鏽鋼液壓機，我給靈芝塊施加了14 MPa（相當於(yu) 近140個(ge) 大氣壓）的壓力，結果不鏽鋼彎了。靈芝塊完好無損，壞掉的卻是機器。要知道這個(ge) 液壓機可以整天碾碎岩石，卻不能碾碎菌絲(si) 。

靈芝，圖片來源：pixabay

靈芝塊不僅(jin) 結構堅固，還善於(yu) 保溫，有著驚人的隔熱性能。此外，它還可以用作電池。在火星上，我們(men) 能擁有基於(yu) 菌絲(si) 體(ti) 的太陽能電池板。（整個(ge) 菌絲(si) 體(ti) 大約85%是碳，而研究表明多孔碳是一種很好的電容。）我們(men) 可以預先培養(yang) 它，並使其以某種形式排列，形成納米電池。這些靈芝塊不僅(jin) 能讓你在火星或小行星表麵遠離寒冷，還能讓房子本身成為(wei) 一個(ge) 巨大的電池，因為(wei) 它富含碳纖維。在我看來，這是一件很酷的事。

《科學美國人》：你對未來有什麽(me) 展望？你的這些設想是我們(men) 在十年後或一個(ge) 世紀後能看到的嗎?

斯坦茨：我的答案是，明天。這一切正在進行中。我猜它將在10到20年內(nei) 在太空中實現。

原文鏈接：

https ://www.scientificamerican.com/article/space-travels-most-surprising-future-ingredient-mushrooms/ 

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