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  美国、中国及其他几个国家都计划在下一个十年建立月球栖息地。通过阿尔忒弥斯（希腊神话的月亮女神）计划，美国宇航局将在月球轨道上建立月球门户中转站，而在月球表面建立阿尔忒弥斯大本营。与此同时，中国及合作伙伴俄罗斯联邦航天局也将部署国际月球研究站（ILRS），包含轨道和月面两部分。这种基础设施的建立将使“持续的月球探索和开发计划”成为可能，从而使人类在那里永居。

  为了确保人类能够在地球之外可持续地工作和生活，宇航员和机组人员将需要就地利用资源（ISRU），即采集当地资源以满足他们的需求。这包括利用月球的水冰和月壤来种植植物，为宇航员提供食物以及额外的氧气和生物质。为了测试在月球上种植植物的可能性，我国一个研究小组进行了一系列实验，他们在细菌的帮助下在模拟的月壤中成功种出了烟草植物。

  这项研究是由中国农业大学农学院、工学院和园艺学院组成的团队合作进行。该研究小组由中国农业大学农学院孙振才副教授领导，相关研究发表于《自然》杂志《通讯生物学》。该研究认为，太空补给任务不仅昂贵，而且耗时，很有必要在月壤种植植物，由此减少对地球的依赖。

  在亚利桑那大学的受控环境农业中心，一个18英尺长，7英尺，直径3英寸的月球温室被设计为生物再生生命维持系统的原型。

  虽然国际空间站（ISS）可以在几小时内重新补给，但要到达月球需要大约三天的时间。正如该论文第一作者夏同学在最近接受路透社采访时所说：

  “考虑到月球巨大的科学和经济潜力，未来我们应该建立月球基地。但是我们如何为宇航员提供食物、氧气和水呢?当然，我们大家可以用火箭把这些生活必需品送上月球，但这在经济上是不可持续的。在月球上建造一个用于植物种植的温室可以大幅度减少对地月运输的需求。”

  “我们有几种方法在月球上种植植物，包括将园艺土壤运送到月球，建立一个水培系统在没有土壤的情况下种植植物，或者使用水凝胶等土壤替代品。”这一些方法不需要月球土壤，但它们都将需要大量的火箭运力，使这些计划非常昂贵。”

  研究小组利用来自中国吉林省长白山的火山物质制造了月壤模拟物，这些火山物质与月球风化层具有相似的化学和物理性质。然后，他们用两组样本来种植本氏烟草，这是一种原产于澳大利亚的烟草植物的近亲，生长在两组模拟月壤的样本中。其中一个样本用三种细菌——粘液芽孢杆菌、巨芽孢杆菌和荧光假单胞菌处理，而对照组不处理。

  这些细菌的作用使土壤酸化，进而导致不溶性含磷酸盐矿物质溶解，将磷释放到土壤中供植物利用。他们的研究结果发现，与未经处理的土壤相比，经过这三种细菌处理的土壤产生的植物茎和根更长，叶子簇更重、更宽。

  NASA肯尼迪航天中心的高阶植物栖息地(APH)在植物栖息地-03调查的实验验证测试期间的照片。

  而在佛罗里达大学的研究中，他们在12个顶针大小的容器中种植拟南芥，这是一种芥菜科的开花植物，每个容器中含有一克阿波罗任务收集的真实月球风化层。虽然拟南芥种子确实在月壤中生长，但长出来的植物远不如在地球火山灰中生长的那样结实。这些根据结果得出，月球土壤能够正常的使用一些东西来提高土壤肥力，这激发了我国科学家团队添加细菌菌株的创意。在我国的研究中，也对其他菌种也进行了测试，但没有一种显示出与选定的三种相同的结果。

  夏同学补充说到：“这些发现的重要性在于，我们可能能利用这些微生物将月球风化层转化为生物友好型基质，用于未来在月球温室种植植物。相比之下，我们的技术是一种就地利用资源的技术，通过微生物对月壤进行改良，使其更肥沃，更适合植物种植。与其他方案相比，我们的研究以更低的运力成本实现了相同的目标。”

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