据西班牙《阿贝赛报》网站3月5日报道，美国阿耳忒弥斯登月计划定下2028年重返月球的目标，而这一次不再是短暂的探访。阿耳忒弥斯计划的最终目标，是在月球上建立人类定居点，开发月球资源，并将其作为深空探索的跳板，最终登陆火星，甚至探索更远的宇宙。但即便这场宏大航天历程发生在38万公里之外的太空，也绕不开最基础的生存需求，这些星际开拓者必须解决吃饭问题。无论火箭发射成本降到多低，定期从地球运输食物的成本依然极高。为了使月球定居点尽可能实现自给自足，全球各地的科研团队都在研究如何在与地球土壤截然不同的外星模拟土壤中种植作物。

英国《科学报告》期刊发表了该领域的两项最新研究成果。其中一项研究成功地在模拟月壤(月球风化层土壤)中收获了鹰嘴豆；另一项有西班牙科研人员参与的研究则发现，部分地球微生物能够在模拟火星土壤、与火星大气湿度一致的环境中存活并繁殖，这在过去被认为是不可能实现的。这两项发现，都将推动未来太空农业的发展，如同电影《火星救援》中主角在火星种植作物的场景。

在过往的研究中，在模拟外星风化层的土壤中种植的植物，往往会出现多种（逆境）胁迫反应，比如生长迟缓、叶片发黄等。美国得克萨斯大学奥斯汀校区的研究员莎拉·桑托斯表示，团队在探明这类作物的生长需求上迈出了重要一步。

研究人员使用了美国地外土壤实验室出品的模拟月壤，并添加蚯蚓粪肥，用以提供植物生长必需的营养物质与矿物质，同时拥有多样化的微生物群落。

此外，在播种前，团队为鹰嘴豆接种了丛枝菌根真菌。真菌与植物根系会形成共生关系，帮助植物提升养分交换效率、减少重金属吸收。

研究发现，在模拟月壤占比最高75%的混合基质中，鹰嘴豆能够顺利开花结籽。但当模拟月壤占比更高时，植株会出现胁迫反应而过早枯萎死亡。即便如此，出现胁迫反应的接种植株，也比未接种真菌的植株存活时间更长，这证明了丛枝菌根真菌对植物健康的关键作用。此外，该真菌能够在模拟月壤基质中成功定殖并存活，这意味着在真实的太空种植环境中，也仅需一次接种即可长期起效。

在另一项独立研究中，一支有西班牙科研人员参与的国际团队，探究了地球微生物在火星环境中生长繁殖的可行条件。

“在此之前，学界公认生命存活并繁殖的最低大气相对湿度阈值为58.5%，但我们发现，沙漠岩石中的多种微生物，在34%的湿度环境下即可完成繁殖，这一湿度与火星大气湿度相当。”西班牙安达卢西亚地球科学研究所、英国纽卡斯尔诺森比亚大学的研究员哈维尔·马丁·托雷斯解释道。

为完成实验，研究人员模拟了火星的土壤条件，在无菌环境、30摄氏度恒温条件下开展实验。结果显示，在34%的大气湿度下，样本中的脱氧核糖核酸(DNA)总量在30天内持续增长，这证明土壤中原本存在的微生物，在恶劣环境中依然实现了生长繁殖。“我们在第60天仍检测到了活体微生物。”托雷斯表示，“实验证实，微生物的存活与繁殖仅需极低的湿度，这是此前从未被发现的。比如此前学界认为，阿塔卡马沙漠中发现的活体微生物是依靠偶尔降雨存活的，但我们的研究认为，无需等待降雨，沙漠夜间就能达到30%的湿度，这已经足够支撑微生物存活。”

这项研究也将对行星保护领域产生深远影响。“基于我们的研究结果，就目前已知的信息来看，火星上几乎任何区域，都具备支撑地球微生物存活繁殖的条件。”托雷斯表示。这一结论，将直接影响火星生物污染风险的评估体系，以及火星表面探测任务的方案设计，包括着陆点的选择、探测器的灭菌流程制定等。（编译/张微雨）