天体生物学领域的一项最新研究证实，两种细菌的协同作用能够把火星风化层，即覆盖火星表面的沙尘与碎石混合物，转化为可用于建筑施工的材料。

这项研究成果发表于瑞士《微生物学前沿》杂志，并由美国《国家地理》杂志报道。它不仅为未来太空任务中打造可持续基础设施迈出了关键一步，也让人类离在火星建立定居点的愿景更近一步。

火星殖民是当前人类面临的最大科技挑战之一。为保障人类在火星的生存，专家明确了四大核心需求：水、空气、食物与庇护所。不同于电子游戏中失误尚可挽回，在火星之上，每一份资源都至关重要，每一个决策都不可逆。

在此背景下，充分利用现有资源(包括可耐受极端环境的生命体)变得尤为关键。极端微生物这类能抵御剧烈温度变化、强辐射及无氧环境的生命形态，正逐渐成为弥补火星环境先天缺陷、为人类星际探索搭建稳固基地的可行方案。

细菌改造火星风化层的核心原理是名为生物矿化的作用机制。数百万年中这种在地球上塑造地貌的自然过程，本质是通过生物活动促成矿物的形成。将生物矿化机制应用于火星，或许能成为不依赖地球补给即可制造建筑材料的关键所在。

发起研究的国际团队锁定的其中一种细菌是巴氏芽孢八叠球菌，它具备合成碳酸钙的能力。该矿物可用于加固砂质土壤，还能制成足以满足建筑需求的高强度生物砖。

实验证实，巴氏芽孢八叠球菌能在类火星环境中发挥作用，但它的局限在于生存离不开氧气，且对火星大气的耐受度极低，这使其难以在火星直接投入应用。

为攻克这一难题，研究人员引入了拟甲色球藻。这是一种以抗辐射、耐极端温度著称的蓝细菌。早在2014年，这种细菌就曾被置于国际空间站的外太空环境中接受测试，并展现出优异的生存能力。

拟甲色球藻具有两大关键优势：一是能在荒漠等地球极端环境中存活，二是可通过光合作用产生氧气。如此一来，它既能为巴氏芽孢八叠球菌提供发挥作用所需的氧气，又能帮助后者抵御火星的恶劣环境。二者协同作用，可生成一种生物水泥，为未来火星基础设施的搭建奠定基础。

除制备建筑材料外，这套细菌系统还为火星殖民带来了诸多战略优势。巴氏芽孢八叠球菌与拟甲色球藻的协作不仅能额外产生航天员呼吸必需的氧气，还可生成氨。

尽管在日常生活中，氨总被与清洁用品挂钩，但在火星上，它会成为植物培育的关键物质，因为其所含的氮元素正是农业种植不可或缺的核心养分。这一技术路径是实现火星居留地自给自足的重大进展，这些“细胞级生物工具”的引入，还将为火星首批定居设施的搭建提供有力支撑。