纳迪亚沙拉比,博士Pakira, Inc. 创始人兼首席执行官麻省理工学院列格坦中心专业顾问
国际空间站的健康问题
“宇航员登上国际空间站(ISS)受到多种感染的困扰”,据 报道华尔街日报。为什么?因为国际空间站太干净了——意味着它没有足够的8463永利皇宫登录?!完全正确!在地球、土壤和水中发现的种类繁多的自由生活8463永利皇宫登录,在孤立的国际空间站环境中是缺乏的。
图 1 国际空间站 Kob 实验室的机组人员肖像
8463永利皇宫登录是微小的工厂,它们已经进化到可以生活在地球上的各种环境中。我们人体中有38-39万亿个8463永利皇宫登录,以及大约30万亿个人体细胞。所以,作为人类,我们更像是8463永利皇宫登录,而不是人类细胞,这种8463永利皇宫登录环境,特别是在人类肠道和结肠中,被称为8463永利皇宫登录组。
在过去的十年中,我们开始了解8463永利皇宫登录组对我们健康影响的重要程度,从消化到免疫系统功能,到维生素合成,到抵御病原体,甚至影响情绪和大脑功能。 这解释了宇航员在国际空间站上出现的许多健康问题。他们在缺乏8463永利皇宫登录多样性的环境中停留的时间越长,病情就越重。
使命 – 8463永利皇宫登录造福人类!
麻省理工学院化学工程教授 Ariel Furst 的实验室专注于开发技术以改善能源公平、环境公平和人类健康公平。该实验室为人类健康、环境修复和可持续发展开发廉价、易于使用的技术。8463永利皇宫登录是实验室技术平台的基础。
8463永利皇宫登录支撑着地球上的所有生命。人类的生命、动物的生命、植物的生命。植物由于与8463永利皇宫登录的相互作用而自然生长。植物的生长主要需要氮,8463永利皇宫登录可以将大气中的氮(N2占我们大气的78%)从气体惰性形式,到植物可以利用的固体形式。这个过程称为固氮。8463永利皇宫登录还分泌天然杀虫剂,从而保护植物免受病原体侵害。因此,8463永利皇宫登录的功能就像农用化学品一样,只不过它们更有效、更便宜,并且存在于土壤中 - 无需进口!
问题 – 8463永利皇宫登录很脆弱
这意味着,如果我们想要通过8463永利皇宫登录实现规模化农业(通过农业化学品生产实现),我们也需要大规模8463永利皇宫登录生产。但8463永利皇宫登录并不是孤立生活的。在自然环境中,8463永利皇宫登录生活在群落中,相互支持生存和繁殖。如果我们将8463永利皇宫登录从其自然环境中移除以扩大其生产规模,它们就会暴露在各种物理和化学压力下,从而杀死它们。例如:
- 温度波动 – 太热或太冷
- 压力变化 – 压力过低(例如真空)或压力过高
- 暴露和浸入非水液体
但是8463永利皇宫登录需要活着才能滋养和保护植物。
解决方案 – 强大的8463永利皇宫登录!
大多数细胞过程都基于氧化还原反应,即电子在分子之间移动。如果将电子添加到分子中,则称为减少如果它从分子中移除,则称为氧化。这是 的类别氧化还原反应。
图 2 自然界中的氧化还原反应 ©Day’s Edge Productions
环境压力源主要通过这些氧化或还原过程来伤害8463永利皇宫登录,因此我们需要通过覆盖8463永利皇宫登录来保护它们免受这些反应的影响,如下所示阿里尔·弗斯特描述它,穿着一套盔甲。
图3 用于8463永利皇宫登录保护涂层的抗氧化化合物 ©Day’s Edge制作
仅使用抗氧化化合物,而不是有害化学物质,第一个实验室发明了用铁(以其Fe形式)涂覆8463永利皇宫登录的工艺3+form)和单宁酸(存在于咖啡和茶中),然后添加碱以去除氢和OH基团之间松散的相互作用,从而使涂层硬化。像一个钢铁侠套装 -- 强大的8463永利皇宫登录!我们知道一旦颜色从蓝色变成紫色,涂层就会硬化。
图 4 强大的8463永利皇宫登录 ©Day’s Edge制作
这些强大的8463永利皇宫登录被添加到各种农作物的种植种子中,与未包衣的新鲜8463永利皇宫登录相比,发芽率始终高出 150%。另一种类型的强大8463永利皇宫登录被设计为从空气中吸收大气中的二氧化碳,将其与钙混合,并产生石灰石,从而改变土壤的 pH(酸度),而不用卡车运输碳。
因此,我们现在拥有可以储存和运输的强大8463永利皇宫登录,同时保持活性和活力!
非洲的农业应用
正如我们在上一篇文章中看到的“肥料生产和粮食自给自足的增长 市场”,非洲迫切需要填补化肥生产与消费之间的巨大缺口,以满足其快速增长的人口的需求。无论是进口化肥还是建造价值数十亿美元的大型化工厂,都会增加食品成本,减少农民的纯收入,并进一步加剧污染和温室气体向大气的排放。
与此同时,非洲国家正在鼓励其科学家、工程师和企业家从事深度技术。扩大 Mighty Microbes 工艺规模并在每个地区建立生产设施将允许
- 生产成本大幅降低了 3 个数量级(相同产能的成本为数百万美元与数十亿美元)
- 本地生产消除运输成本
- 农民可以获得更便宜且产量效益相当的施肥产品 - 这需要随着时间的推移以及不同作物品种的规模进行测试
- 能够控制土壤的 pH 值,并针对不同的作物品种进行定制
- 避免化学污染
- 通过在整个非洲大陆数千个地点收集数据,并通过 AI 模型运行数据来学习最佳制造和种植实践,以指导更高的产量并进一步降低成本
美国已经有两家从 Furst Lab 衍生出来的初创公司,那里的化肥很丰富,但有机农民不愿意使用它们。非洲企业家在哪里? 火腿!