宇航员需要轻装上阵。每一盎司额外的补给都可能阻碍火箭飞行，而且某些关键食物可能无法在像 NASA 提议的火星任务那样漫长的旅程中幸存下来。但科学家们正在设计创造性的方法来最大限度地提高存储效率——包括回收宇航员的尿液和呼吸物。
“随着任务持续时间的延长，宇航员将产生更多的废物。因此问题是，我们如何处理所有这些废物？”克莱姆森大学的化学工程师和合成生物学家马克·布伦纳问道。布伦纳和他的同事们没有将废物带回地球，而是证明酵母可以将废物转化为必需的营养物质——甚至是可以用来制造工具的塑料。
研究人员发现，Yarrowia lipolytica，一种与面包酵母相关的酵母，可以通过以人类尿液的成分为食而存活。另外，他们培养了藻类，将呼出空气中的二氧化碳转化为富含碳的营养物质，然后酵母利用这些营养物质生产脂肪酸。通过将来自藻类和浮游植物的几个基因拼接到酵母的基因组中，布伦纳的团队使微生物“升级”这些脂肪酸为 omega-3 脂肪酸，omega-3 脂肪酸对人类心脏、眼睛和大脑健康至关重要。在另一种 Y. lipolytica 菌株中，布伦纳和他的团队改变了脂肪酸生产途径，以生产可用于在太空 3D 打印工具的塑料聚酯。研究人员在八月份的美国化学学会双年会上展示了他们的发现。
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NASA 高级探索系统技术集成负责人 Jitendra Joshi 说：“酵母是用于这种创新研究的绝佳生物体。”他没有参与这项工作。
研究人员仍然需要证明微生物能够在太空的低重力、高辐射环境中茁壮成长并以相同的速率生产有用的产品。但布伦纳希望未来的宇航员将“使用酵母作为他们自己的灵活制造平台”。