太空旅行與飲食:如何在太空中培育肉 解決星際旅行的食品問題

A stock image of an astronaut eating a hamburger

圖像來源,Getty Images

    • Author, 詹姆士·克萊頓
    • Role, BBC北美技術事務記者

傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)和伊隆·馬斯克(Elon Musk)都希望在未來能實現太空殖民。美國航天局也努力把人送上火星。

但如果人類希望在月球或其他星球建立殖民社區,他們吃什麼?

對於植物在太空中能夠生長的問題,研究人員已經進行了大量試驗。上周,研究人員開始進行一項關於肉細胞能否在太空生長的試驗。

這是尋找潛在的營養來源的先行試驗,這方面的試驗可能成為太空旅行中的巨大進步,至少實驗者希望如此。

這個試驗的構想出自Aleph Farms,這是個專門培育肉細胞的以色列公司。現在試驗由一個完全是私營的宇航團隊上國際太空站完成。

持懷疑態度的人說這是個令宇航員難以依賴的不穩定的辦法,在太空中培育肉不如直接從地球上把肉帶進太空簡單。

如何培育肉

用細胞培育肉,特別是大規模培育,即使在地球上都很不容易做到。以色列的食品技術公司Aleph Farms和其他幾個公司都在努力生產「培育肉類」,但現在試圖在太空中培育肉卻是第一次。

A steak grown by Aleph Farms

圖像來源,Aleph Farms

圖像加註文字,Aleph Farms用細胞培育的牛排

該公司不喜歡「實驗室培育」肉類的說法,但實際上這種培育方法和傳統的農場生產毫無相似之處。

牛的細胞(也可以是任何動物的細胞)在得到需要生長的營養物質,諸如胺基酸和碳水化合物後,細胞開始繁殖增加,形成肌肉組織,最終成為可食用的肉。這個過程被稱作「培育」或「繁殖」。

肉在容器中繁殖,更像是釀酒廠而不是農場。肉用畜類有從出生,成長和被屠宰的生命週期,而這個週期在這裏就被完全省略了。

熱心此道的人說,培育肉類可能對環境有諸多好處,例如可以大幅度減少甲烷排放。

為什麼在太空中培育肉?

茲維卡·塔馬里(Zvika Tamari)是Aleph Farms太空項目的負責人,他說研究人員還不清楚在失重條件先是否可以重覆培育肉的過程。

「我們從之前的科學研究中知道在微重力環境下,生理和生物行為會有不同的表現......因此我們實際上並不知道,沒有人知道是否能在太空培育肉類。」

在4月8日SpaceX火箭發射將4個人送入國際太空站,這是進入國際太空站的第一個私人團隊,它們帶去了如較小的鞋盒大小的容器,裏面有動物細胞和細胞生長所需的一切。

從佛羅里達肯尼迪宇航中心乘坐飛船升空的是康納爾(Larry Connor)、 斯地伯(Eytan Stibbe)和帕蒂(Mark Pathy),陪同他們的還有從前的宇航員洛佩斯-阿萊格里亞(Michael Lopez-Alegria)。他們按計劃在4月24日再返回太空,之後他們將觀察分析細胞的生長情況。

在太空培育肉是否值得?

即使試驗成功,而且證明了肉細胞能夠在太空中繁殖,也不見得意味著該想法可行。

超市貨架上沒有用細胞培育出的肉類是有原因的。雖然有大量資金被投入到這個產業中(好萊塢影星迪卡普裏奧也是Aleph Farms的投資者),但這仍然是難以大規模生產的食品。

Aleph Farms rendering of what a farm on Mars could look like

圖像來源,Aleph Farms

圖像加註文字,以色列的食品技術公司Aleph Farms構想在火星上建立培育肉類的農場

Aleph Farms還需要以色列的監管當局批准才能將產品供應的餐館。這還不是一種已經在地球上得到承認的食品,更不要說太空了。

至於在太空中生長肉類還有更多的實際問題。首先是殺菌。

伯克利大學的化學工程師哈姆伯德(David Humbird)說,動物細胞生長緩慢。

哈姆伯德說,「如果細菌或真菌進入培養基,他們的生長速度會超過動物細胞,會喧賓奪主,那樣就培育不出動物細胞。那就成了製作細菌的過程。這些東西就必須被拋棄。」

Aleph Farms表示他們認為殺菌可以問題解決,特別是在太空中只需要肉類培育數量不大的情況下。但如果在火星上的一個社區發生污染,後果就是災難性的,那就像在地球上莊稼顆粒無收一樣。

Aleph Farms還說把食品運輸到太空要付出極其昂貴的代價。按美國航天局2008年的估算,把一磅重的物品送入地球軌道要花費1萬美元。

如果把一磅重的食品送到火星,那個代價就會昂貴得多。

塔馬里說,「火星距離地球達數億公里。因此能夠就地生產食物就是一種巨大的優勢。」

但哈姆伯德並不認同這種潛在的好處。他說,「這些細胞本身賴以生長的是可食用物質,諸如糖,胺基酸和水。而生長出細胞的卡路里值總會有所減少。」

音頻加註文字,新加坡是第一個允許出售實驗室培植肉的國家。但它究竟是什麼?它能否幫助減少未來的溫室氣體排放?

「在最好的情況下可能收回25%的卡路里,把它們作為食物。因此問題是為什麼要把如此多的卡路里帶進太空,就是為了把其中的75%浪費掉嗎?」

不過計劃長期太空旅行還有其他考慮,例如宇航員的精神狀態。

凱倫·尼伯格(Karen Nyberg)從前是美國宇航局的宇航員,他曾經在國際太空站上逗留過5個半月時間,現在是Aleph Farms諮詢委員會成員。

她說,食物在太空人的心理健康當中發揮著重要的作用。

「用白色袋子裝的食物,我們只需要加水,像奶粉之類的東西......我渴望聞到蒜頭和橄欖油的味道,而那些是我們得不到的東西。因此任何能夠給我們家的感覺的東西都很好。」

對於凱倫·尼伯格來說,如果人在長達一年期間遠離地球,新鮮食品和蔬菜就變得至關重要了。

當然,如果真要執行人類去火星的計劃,如何為宇航員提供營養豐富、保存持久、最好又美味的食品,都是極其重要、但又難以幾全其美的問題。

要證明在太空中能夠培育出肉是一件事,要證明那是一種不需從地球攜帶食品之外的可靠的做法,或可行的選項,則是另外一回事。

儘管Aleph Farms雄心勃勃,但對他們來說更緊迫的問題則是顯示他們能夠在地球上大規模培育肉類。