微生物可能成為未來的太空礦工,幫助人類在長期任務中從外星岩石中提取礦物資源。來自美國康奈爾大學和英國愛丁堡大學的研究人員將微生物送往國際空間站(ISS),以觀察它們在微重力環境中如何與隕石材料互動。這支微小的隊伍由真菌 Penicillium simplicissimum 和細菌 Sphingomonas desiccabilis 組成。NASA 的宇航員 Michael Scott Hopkins 測試了這些生物在零重力下提取珍貴的鉑族金屬的能力。領導該項研究的 Rosa Santomartino 在 2 月 11 日表示,這可能是國際空間站上針對隕石的首個此類實驗。我們希望保持這種方法的針對性,同時也要提高其影響力。這是兩種完全不同的物種,它們將提取不同的物質。因此,我們希望了解它們的行為機制,並保持結果對更廣泛的視角具有相關性,因為目前對於影響太空中微生物行為的機制了解不多,Santomartino 解釋道。
如果人類將來要在月球、火星,或甚至在遙遠的小行星上建立城市,我們將面臨巨大的重量問題。從地球發射的每公斤金屬或機械設備都需要高昂的費用。然而,這項新實驗展示了微生物礦業的潛力,可能幫助解決太空船重設備負擔的問題。微生物能夠作為礦工,因為它們會分泌羧酸,這是一種通過複雜化過程與礦物結合的碳基分子。這一過程有助於從岩石中釋放出必要的礦物。這次 ISS 實驗的目的是確定這些微生物能從 L-隕石小行星材料中提取哪些元素。結果顯示,儘管在無重力環境下標準化學浸出效果不佳,但微生物的表現卻穩定不變。更令人振奮的是,這種真菌的代謝率實際上有所提高,從隕石樣本中提取的鈀的量比在地球上還要多。鈀在鉑族金屬中至關重要,先前的研究顯示它在生命支持系統中作為主催化劑,並且能吸收自身體積的 900 倍氫氣,這對於深空燃料電池極為重要。此外,它的極高耐用性和耐熱、耐腐蝕性,使其成為火箭引擎和先進電子設備在惡劣環境下所需的關鍵材料。
有趣的是,太空環境引發了真菌的代謝轉變,使其增加了羧酸的產量,從而改善了鈀和鉑的提取能力。儘管標準化學浸出(不使用微生物)在微重力下的表現不及地球,但微生物在重力影響下的提取水平保持穩定。研究團隊分析了 44 種元素,發現對太空沒有單一的普遍反應;相反,微生物的代謝在不同的元素上以特定的方式變化。這不僅適用於鈀,也適用於其他金屬,雖然並非所有金屬。事實上,另一個複雜但非常有趣的結果是,提取率會根據考慮的金屬種類以及微生物和重力條件而有很大的變化,Santomartino 表示。這些發現也可能對地球有所裨益,潛在地推進我們從礦山廢料和資源貧乏環境中回收稀有礦物,以促進循環經濟。研究結果已於 2026 年 1 月 30 日發表在期刊 npj Microgravity 上。




