火星都发现水了，离开启农业还远吗？“火星救援”中的桥段能实现吗？

如果想殖民火星，我们必须具备在火星上种庄稼的能力

如果人类想殖民火星，必须克服一系列严峻挑战，其中就包括确保稳定的粮食供应。由于发射成本太高，从地球运送物资显然不切实际。要想在火星上建造永久性殖民地，人类需要摆脱对货运发射的依赖，具备在火星上进行农业生产的能力。

最近，科学家在火星上发现了液态水。这不仅提高了在火星上发现生命的可能性，同时也意味着我们可以利用火星上的水资源种植各种作物。不过，火星农业生产不仅仅需要水，同时还要满足其它条件。

革新性水培植物种植舱——月球温室原型，在设计上旨在让月球或火星上的宇航员获得稳定的蔬菜供应。除了提供食物，这个温室还能帮助净化空气、水循环利用和废物回收

此前进行的研究表明，可以将微生物作为火星宇航员的一个食物来源。除此之外的另一个选择是，利用水培温室和可控环境系统种植各种作物，与正在国际空间站上测试的系统类似。在 7 月刊登于《 Genes 》杂志的一篇论文中，科学家将目光聚焦先进的合成生物学技术，可利用这项技术提高火星农业生产的效率。

长 5.5 米，直径 2.2 米的月球温室原型，座落于亚利桑那州大学的可控环境农业中心

合成生物学是一个快速发展的领域，结合了工程学、 DNA 科学、计算机科学以及其它很多学科的技术，旨在赋予生物体新机能或者改进原有机能。现在，我们不仅能够读取 DNA ，同时还能设计和测试生物学系统，甚至对整个生物进行工程学改造。

以酵母为例，酵母是一种任劳任怨的工业微生物，科学家正对酵母的整个基因组进行工程学改造。合成生物学技术发展迅速，精准的基因工程和自动化已可以用于被称之为“生物铸造厂”的全自动设施。生物铸造厂能够测试数以百万计的 DNA 设计，帮助科学家找到拥有所需特性的生物。

2008 年，“凤凰”号着陆器在火星北极土壤中发现高氯酸盐

虽然在所有临近行星中火星与地球的相似度最高，但两颗星球在很多方面存在差异。火星的引力大约是地球的三分之一，光照量只有地球的一半左右，但有害紫外线和宇宙射线的数量远高于地球。火星地表平均温度在零下 60 摄氏度左右，稀薄的大气层主要由二氧化碳构成。

地球上的土壤比较湿润，同时含有大量帮助植物生长的营养物和微生物。火星地表则被风化层覆盖，不仅干燥贫瘠，同时还含有对人体有毒的高氯酸盐。虽然最近发现了地下湖，但火星上的水主要以水冰的形态存在。由于气压较低，火星液态水的沸点只有 5 摄氏度左右。

地球上的植物经历了数亿年的演化，早已适应地球环境。我们很难将它们移植到环境恶劣的火星。对于火星殖民者来说，任何资源都是宝贵的稀缺资源，无论是液态水还是能源都要进行合理分配，以提高农业生产的效率。此外，我们还要培育适合火星环境的作物。

2016 年 12 月 2 日，国际空间站，第 50 远征队指挥官谢恩·金布罗正在采摘生菜。照片中的种植系统能够为宇航员提供可口、安全并且营养丰富的新鲜蔬菜