想象一次长期的载人太空任务：宇航员在人造重力环境下活动，进行研究，并将信号传回地球，同时探测更遥远的区域。也许他们会登陆月球或火星，或者他们会航行过无数的行星、恒星和小行星。当宇航员们感到饥饿时，当然还有速冻食品——但要携带足够养活一整支队伍多年的食物，会占用大量空间。一些任务已经成功地在水中种植植物，这种方法称为水培法，但这需要持续从地球补充营养。
因此，科学家们开始思考：如果我们能在太空中制造土壤呢？
这正是真菌的作用所在。加州大学洛杉矶分校的管理者 Jane Shevtsov 与美国宇航局的科学家以及蘑菇公司 Fungi Perfecti 的研究人员合作，探索真菌如何帮助将小行星变成土壤。Shevtsov 最初产生这个想法是她在观看一个关于真菌在地球早期土壤形成过程中作用的视频时。Shevtsov 说：“我敢打赌，真菌可以消化小行星中的有机物，因为它们在地球上也会做这种事情，而且也许它们甚至能从中制造土壤。‘所以，让我们把小行星喂给真菌吧。’”
当然，这一切都属于一个更宏大的研究目标——不仅是揭开宇宙的奥秘，更是为了看看我们是否能在其中生存。太空不再被视为一个巨大、空旷的空间。相反，它经常被视为人类最后的希望：一个在我们摧毁了自己的星球后可以去的避难所。有些人对太空定居的前景感到兴奋；另一些人则担心我们会把问题带到那里。无论如何，科学必须首先证明我们能够生存，而真菌正在扮演着重要的角色。
制造土壤
Shevtsov 和她的同事们从模拟小行星风化层开始——这是一种由研究人员制造的松散岩石，在化学成分上与小行星上的岩石相似——以及 15 种蘑菇，尽管团队很快将搜索范围缩小到三种最有希望分解风化层的物种。最终胜出的是平菇（Pleurotus ostreatus），一种白腐菌，以分解复杂的碳氢化合物而闻名。
研究人员为蘑菇提供了额外的食物来源以启动生长，果然，不久之后，它成功地殖民了模拟的风化层。结果仍处于初步阶段，但很有前景；Shevtsov 认为，在平菇的帮助下，科学家们可以在一到三年内利用风化层种植植物。
在她看来，与水培等其他选择相比，基于土壤的食物生产系统具有明显的优势。除了我们已经知道如何在土壤中种植东西之外，我们还知道如何堆肥，这意味着处理不可避免的人类和植物废物会容易得多。此外，花园比水培系统更容易扩大规模，它们提供的绿色空间还能帮助宇航员们在任何地方都能感到宾至如归。
Shevtsov 认为这种方法在太空采矿方面尤其有用，因为剩余的小行星岩石可以用来制造土壤。但类似的方法也可以在月球或火星上进行探索，那里的长期定居点将需要食物和营养的回收。Shevtsov 说：“小行星方法适用于你在自由空间或轨道上。如果你在月球或火星上，那又是完全不同的情况。你想利用那里已有的东西。”
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Shevtsov 还在制定一项支持火星风化层植物生长的提案。作为一名系统生态学家，她专注于如何在太空中建立和维护一个健康的生态系统，并希望通过结合多种物种来实现这一目标——细菌分解有毒化合物，植物为细菌提供碳源，菌根真菌支持植物生长。她现在的工作的一部分是学习如何利用光、温度和其他生物信号来根据生态系统的需要促进光合作用或呼吸作用。
建造房屋
然而，当宇航员最终在另一个星球上定居时，我们会遇到和之前类似的问题；将你的家带到太空中——正如天体生物学家 Lynn J. Rothschild 所说的“乌龟模式”——会占用大量质量。与其拖着所有这些建筑材料，不如在你到达那里后自己建造房屋呢？
在美国宇航局的另一个项目中，Rothschild 正在探索如何利用真菌菌丝体（蘑菇在地下形成菌丝网的长丝状结构）建造房屋。她和她的同事们一直在努力用菌丝体制造一种可编织的材料，使其能够长成他们想要的任何形状。最终目标是建造房屋和其他建筑，使用 Rothschild 称之为充气弹跳屋的结构：一层真菌菌丝体作为墙壁，外层防止真菌逃逸到红色星球或月球的表面。
Rothschild 说：“你必须担心行星保护，尤其是在火星上，因为那里总有可能存在生命，所以我们受到各种关于将物质释放到行星上的规则的约束。‘如果那里有其他生命形式，而我们不知道，因为我们把生物体扩散得到处都是，我们就无法区分哪些是我们，哪些是它们，那将是一场巨大的科学悲剧。’”
这听起来像是科幻小说，但这项研究已经进行了多年。2018 年，Rothschild 指导了一个学生团队，设计了一个“菌菇建筑”或真菌建筑项目，用于合成生物学竞赛 iGEM。该团队还与西班牙的环保型餐厅 Azurmendi 合作，设计了由菌丝体制成的桌子、椅子、菜单和其他家具——将这项面向太空的技术带回地球。研究人员将通过在行星模拟器中测试他们的菌菇建筑，来观察它们在不同重力和辐射条件下的表现。
但最终，Rothschild 乐观地认为，真菌很快就会在地球以外的地方出现：在墙壁、家具，甚至是漫游车的壳体中。“这并不是说我们还需要 15 年的基因工程，”她说。“我们知道需要做什么，关键在于确保它能在地球以外的条件下工作，然后确保美国宇航局有信心这能保护他们的漫游车或他们的宇航员。”
