“生物采礦”早已在地球上成為現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在，美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家正在研究利用細(xì)菌開(kāi)采小行星金屬礦藏的可行性。他們認(rèn)為，這種開(kāi)采方式的成本低于常規(guī)手段——只需將水和細(xì)菌傾瀉到巖石上，就能萃取出金屬。

那么，究竟什么是太空“生物采礦”?它又能給我們帶來(lái)多大利益呢?

何為“生物采礦”

據(jù)美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該校航空航天工程科學(xué)系的路易斯·澤亞以及地球科學(xué)系的杰瑟·科蘭格羅等人，已經(jīng)從博爾德分校研究與創(chuàng)新辦公室獲得了一筆種子經(jīng)費(fèi)，研究利用細(xì)菌開(kāi)采小行星金屬礦藏——所謂太空“生物采礦”的可行性。

“生物采礦”早已在地球上實(shí)現(xiàn)。“生物采礦”是指將礦石放入裝有水和特定細(xì)菌的大桶中，利用細(xì)菌萃取周圍巖石中包含的特定金屬。生物采礦是傳統(tǒng)開(kāi)采方式外的一種替代，后者往往使用烈性化學(xué)物質(zhì)，分離出黃金或其他金屬。

澤亞表示：“地球上15%的銅和5%的金是利用細(xì)菌開(kāi)采的。”

“生物巖石”實(shí)驗(yàn)

據(jù)悉，澤亞團(tuán)隊(duì)將在模擬的低重力環(huán)境下研究用希瓦氏菌從月球、火星和小行星風(fēng)化層模擬物中提取出鐵的效率。

無(wú)獨(dú)有偶，據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，一項(xiàng)名為“生物巖石”(BioRock)的實(shí)驗(yàn)搭載美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的“龍”飛船于7月底抵達(dá)國(guó)際空間站，旨在測(cè)試細(xì)菌在太空微重力甚至無(wú)重力環(huán)境下采礦的可行性。該項(xiàng)目包括18個(gè)不同的微型反應(yīng)堆，每個(gè)反應(yīng)堆都含有一種玄武巖巖石樣本和一種細(xì)菌。

英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)天體生物學(xué)中心教授察爾其·洛克爾在美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的一份聲明中說(shuō)：“我們希望深入了解微生物在太空中的生長(zhǎng)情況，以及如何在人類太空探索和太空定居方面使用它們，例如應(yīng)用于采礦業(yè)、將巖石變成月球和火星土壤等。”

在實(shí)驗(yàn)中，研究小組將測(cè)試3種不同類型的細(xì)菌，其中一種是在科羅拉多高原干旱地殼中發(fā)現(xiàn)的，還有一種可以耐受重金屬。每一種微生物都可以附著在巖石樣本上，并試圖從巖石樣本中提取礦物質(zhì)，這樣科學(xué)家就能了解這些細(xì)菌在無(wú)重力情況下的工作效率。

洛克爾教授說(shuō)：“‘生物巖石’實(shí)驗(yàn)將了解微生物在微重力和模擬火星重力的環(huán)境下如何相互作用、生長(zhǎng)以及從巖石表面提取元素，它將首次告訴我們，低重力是否會(huì)影響微生物附著在巖石表面并進(jìn)行生物模采礦能力。換句話說(shuō)，利用微生物進(jìn)行外星采礦是否可行。”

參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家將測(cè)量細(xì)菌在太空的這段時(shí)間里會(huì)從巖石樣本中提取出多少鐵、鈣、鎂以及其他十幾種元素，后續(xù)實(shí)驗(yàn)可以測(cè)試其他微生物和其他材料，以更好地了解潛在的機(jī)會(huì)。

洛克爾說(shuō)：“微生物無(wú)處不在，在我們的食物中，在我們的家中，在我們的工業(yè)過(guò)程中——它們?cè)谖覀兊娜粘Ｉ钪衅鹬鴺O其重要的作用。隨著我們進(jìn)入太空，我們可以利用微生物使我們的生活更舒適便捷，并提高太空定居的成功率。‘生物巖石’實(shí)驗(yàn)旨在與微生物界建立一個(gè)新的太空聯(lián)盟——利用微生物促進(jìn)人類在太空的永久存在。”

太空“生物采礦”好處多

科羅拉多大學(xué)博爾德分校分子、細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)資深專家塔德格·福沃德參與了澤亞的研究。他指出：“這種開(kāi)采方式的成本低于常規(guī)手段，你只需將水和細(xì)菌傾瀉到巖石上，就能萃取出金屬。”

澤亞表示，太空采礦具有巨大的經(jīng)濟(jì)前景，很多小行星富含金屬，包括主要用于制造電子設(shè)備和其他產(chǎn)品的稀有金屬，這些金屬在地球上很難找到。

澤亞說(shuō)：“44種瀕危元素中部分元素的數(shù)量在太空中幾乎是無(wú)限的，這些元素未來(lái)將出現(xiàn)供應(yīng)短缺，未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)可能由爭(zhēng)奪這些元素導(dǎo)致，如果我們能夠找到新來(lái)源，便可降低這種風(fēng)險(xiǎn)。”

據(jù)悉，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)正在規(guī)劃一項(xiàng)機(jī)器人探索任務(wù)，將于2022年奔赴火星與木星之間的小行星“16普賽克”(16Psyche，一顆金屬小行星，距離地球大約3.7億公里，其上蘊(yùn)藏著巨量財(cái)富)。據(jù)估計(jì)，“16普賽克”蘊(yùn)藏的鎳、鐵和貴金屬的總價(jià)值達(dá)到7×1020美元。澤亞說(shuō)：“這個(gè)數(shù)字超過(guò)全球所有流通貨幣的總值。”

太空采礦不僅能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)也為未來(lái)空間站和深空探測(cè)器的建造提供了一個(gè)易于獲取的金屬來(lái)源，能夠獲取這樣的材料意味著空間站和探測(cè)器的建造完全可以在太空中進(jìn)行，無(wú)需借助昂貴的重型運(yùn)載火箭將物質(zhì)從地球發(fā)射到太空。

澤亞表示：“太空生物采礦聽(tīng)起來(lái)像科幻小說(shuō)中才有的情節(jié)，但我相信，未來(lái)能夠成為現(xiàn)實(shí)。我們已經(jīng)進(jìn)行了微重力和微生物學(xué)方面的研究，這種細(xì)菌曾經(jīng)去過(guò)太空，我們知道它們能在微重力環(huán)境下存活。”

澤亞指出，太空采礦未來(lái)也能造福地球環(huán)境。根據(jù)他的設(shè)想，在將來(lái)的某一天，所有重工業(yè)和采礦業(yè)都要“移師太空”，地球上只進(jìn)行與生活有關(guān)的活動(dòng)。(記者 劉 霞)