问题——长期火星任务的核心难题,正在从“能否抵达”转向“如何长期生存”。随着多国持续推进火星探测与载人深空计划,生命保障的短板愈发突出:火星大气稀薄、温度波动剧烈、水资源极度匮乏,又缺少类似地球大气层与磁场的保护,高能辐射更容易抵达地表。如何在这种环境下建立可持续的生命支持系统,成为深空探索从单纯工程实现走向生态系统构建的关键一环。 原因——寻找“高韧性先锋物种”,为外星环境的生物利用打基础。我国新疆生态与地理研究所研究团队在《创新》杂志发表成果提出,齿肋赤藓凭借对极端环境的耐受能力,可作为“开拓外星环境的先锋候选者”。该苔藓在地球上多分布于荒漠与寒冷地区,长期适应干旱、低温等压力。研究显示,它可承受低至-196℃的极端低温;在缺水条件下仍能保持生命潜能,失水比例可高达98%,在重新获得水分后恢复生理活动。这种“休眠—复苏”的生存方式,为理解生物在长期资源匮乏情境下如何存活提供了重要样本。 影响——从“单体存活”扩展到“环境塑造”,或将推动火星生物利用的研究思路更新。火星表面高辐射被认为是限制生命存在的主要障碍之一。研究指出,齿肋赤藓对包括伽马射线在内的高能辐射表现出较强耐受性,使其在模拟火星暴露条件下意义在于更高研究价值。更值得关注的是,这类耐逆植物可能不止于“活着”,还可能参与“改变环境”。在地球贫瘠土壤中,苔藓可通过生长与代谢影响基质结构和养分循环。研究认为,在火星风化层条件下,苔藓生长或可逐步改变局部基质性质,为后续其他生物或栽培植物创造更可利用的微环境。同时,植物光合作用释放氧气的特性,也使其被纳入“长期生态构建”的设想之中,不过其对整体大气改变的规模与速度仍需更评估。 对策——从实验室结果走向体系化验证,探索可复制的深空生物技术路径。业内人士指出,火星环境是低压、强辐射、剧烈温差、尘暴等多因素叠加,单一指标的耐受并不能直接推导真实可行性。下一步研究需在更接近火星的综合模拟条件下,系统评估其生长、繁殖、代谢稳定性及对基质的长期影响,并明确其生存所需的最低水分补给、光照条件与防护需求。同时,可围绕其耐逆机理开展分子与遗传层面研究,梳理抗脱水、抗辐射、抗冻等关键通路,为生物材料与生物制造提供参考。国外涉及的领域专家也认为,该方向值得深入,有望为深空环境生命支持补充新的生物学工具。 前景——面向“原位资源利用”和“可持续驻留”,生物方案或将与工程体系共同推进。总体来看,齿肋赤藓的价值不只是“发现一种能承受极端环境的植物”,更在于它为外星环境下的生态构建提供了可检验对象。未来若能在可控条件下实现稳定培养,并与封闭生态系统、温室工程、辐射防护材料等技术协同,有望形成“生物—工程”一体化的生命保障方案。此外,研究团队也关注其基因与生理特性对农业的启示:通过解析其抗逆机制,为小麦等作物的抗旱、抗寒、抗辐射育种提供新思路,促进深空需求与地面农业韧性提升的双向转化。
从荒漠到深空,生命对极端环境的适应能力不断拓展人类认知;齿肋赤藓的研究提示我们,面向深空生存的答案,可能部分来自生命在漫长演化中积累的策略。随着生物科技与航天工程更融合,人类或将以更可持续的方式推进深空探索与长期驻留。