在尿液中種植番茄

魏道培

用宇航員尿液和汗液種植食物

《火星人》電影給觀眾展現了人類在火星上依靠人類排泄物種植番茄，然后依靠食用番茄生存的景象。這正是德國太空局正在研發的技術。科隆附近的太空實驗室內有一間擁擠的辦公室，辦公桌一側放著一個個方形塑料容器，每個容器上方設置著粗大的煙筒式管道，一排排一列列容器內裝滿尿液，另一側的書架上則放滿各類科學著作、文件圖標和相關論文。這里被稱作霍斯雷吉太空實驗室。據稱，在這里種植出來的是番茄。

容器上方是約有1米高的透明塑料圓柱筒。柱筒內是郁郁蔥蔥濃密的番茄葉遮蓋下的鮮艷果實，看上去長勢良好，并且還在不斷的開花結果。記者不禁問道，“這可以吃嗎？”

這里的一位植物生理學者回答說，“當然”。接著，他就打開蓋子從里摘下一顆歐元硬幣大小的紅番茄遞給記者。“哇，又苦又澀，不好吃！”然而，這的確是健康可食用的番茄。

截至目前，所有宇航食品均靠太空飛船從地面運輸至國際空間站。宇航員在太空站內僅能用水耕法種植少量的萵苣、白菜。雖然不能夸口說這類番茄美味可口，但卻是未來宇航食品研發的方向。這種植物將在太空飛行的宇宙飛船里生長，而這種尿缸、管道和植物都是特別為月球與火星旅行設計的原型系統。宇航員所需水分則主要來自他們的尿液。洗漱、汗液和廁所內產生的所有液體垃圾幾乎要全部通過特制復雜的加工過程回收利用。

的確，宇航員若需要長時間生活在月球或火星上，他們就需要自助式可持續性食物供應鏈。而諸如人體所需的鹽分其實也可以從尿液中提取。

讓尿液長出番茄之謎

霍斯雷吉太空實驗室另一處不斷有尿液通過管道輸入各容器內。的確，地球是個封閉的生物體系，各類植物不斷制造著氧氣和食物，地球上因此才有了如此眾多的各類生物，并且所有的生物都可以得到降解變為泥土。若沒有這一封閉的體系，那么任何長期的可持續性生物圈都將成為不可能。

當然，這里的所有尿液屬于人造的，它與天然人排泄的尿液擁有同等的化學成分，當然也有人自愿捐獻的尿液。這些一排排灰色塑料管道內的尿液要依據太空環境發泡，以便為管內植物吸收。每根較小的管道每天能循環處理一位宇航員的尿液，而每根大型管道則能循環處理4-6位宇航員的尿液。

地球上無土栽培技術早已不是新聞。而這里的番茄種植技術則是利用管道內盛滿的懸浮石，即固態熔巖石，石中存在無數孔洞，以便細菌繁殖生長。微生物依賴管道供應的尿液營養，其中細菌則將氨氣轉化為亞硝酸鹽，另一些則轉化為硝酸鹽，即植物生長的肥料。這樣的循環生長素猶如天然植物依賴的土壤與水分。在這個生物循環圈內，尿液也與殘食與從植物落下的腐敗樹葉一樣，成為植物生長必需的養料。事實上，經處理的尿液是沒有氣味的，經降解的尿液迅速變為二氧化碳和氨氣。而細菌生長也非常迅速。依靠這種循環原理，德國太空中心（DLR）科研團隊打算將這個系統送入國際空間站，即在太空進行再生有機食品的生產。而在太空中種植的土壤完全依靠微型圓柱栽培溫室。

征服太空，首要面臨的是如何將排泄物變為食物

歐洲宇航局獵鷹9號宇宙飛船將要把裝有番茄種子的合成尿液和細菌繁殖箱帶入太空。國際空間站也將首次模仿月球引力狀態下的溫室效應，同時也將模仿實驗火星引力下的第二溫室效應。此外，番茄植物也將生產比二氧化碳多得多的氧氣。依靠這套循環系統，用宇航員的排泄刺激植物生長，同時也讓植物生長出更多宇航員需要的氧氣和水分。

與之同時，太空植物的生長液將得到有效的監控，監控植物生長的攝像頭達16套之多，每天收集的數據都將發回地球。這當然不是第一次在太空種植番茄，卻是首次在太空封閉的系統中種植植物。一旦試驗成功，那么人類在地球以外的地方種植植物也將成為可能，并且也將向人類提供一種有效處理排泄物并再利用的最好方式。

對科學家來說，人類排泄出的糞便沒有像尿液一樣金貴，但卻含有豐富的鉀元素，這可經打包成為最好的太空肥料并可在太空中焚毀。然而，糞便由于帶有病原體，在太空中也需要很好的處理，否則太空中的病原體也可能制造太空災難。

人類在任何時候都離不開卡路里，因此需要培育更多的太空土豆、太空黃瓜和太空番茄等等，并且還需要蛋白質和脂肪。不僅如此，德國科學家也在利用尿液實驗生產水藻脂肪。是的，未來的月球或火星之旅，人類不應有過多的垃圾拋入太空。每一種廢棄物都應有效的循環利用。這是人類征服遙遠星空最需要面對的挑戰。當然，人類還不能期望太空食品贏得米其林食品獎。

編輯：成韻 chengyunpipi@126.com