Đây là cách con người có thể xây dựng sự sống từ con số không trên sao Hỏa

Các nhà khoa học đến từ Đại học California đã chế tạo được một nhà máy điện nano, sử dụng ánh sáng mặt trời để biến carbon dioxide và nước thành những phân tử hữu cơ mới.

Thiết bị này là một tập hợp vi khuẩn gắn lên một bộ khung dây nano. Các nhà nghiên cứu nói rằng nó có thể là mấu chốt giúp chúng ta sản xuất ra một loạt những nguyên liệu quan trọng dùng trong thuốc và nhiều thứ khác trong quá trình định cư trên sao Hỏa trong tương lai.

Trong bầu khí quyển của Trái đất, carbon dioxide chiếm tỷ lệ rất nhỏ, do đó những ảnh hưởng của nó lên sự sống và hệ sinh thái là rất nhỏ. Nhưng bầu khí quyển của sao Hỏa thì gần như ngược lại, với tỷ lệ carbon dioxide lên đến 96% thay vì chỉ khoảng 1% trên Trái đất. Để sống được trên sao Hỏa, cách tốt nhất con người có thể làm là tận dụng tối đa nguồn khí gas dồi dào này.

Trên Trái đất, thực vật sống dựa vào ánh sáng mặt trời. Loài thực vậy hiệu quả nhất trên hành tinh của chúng ta, theo các nhà nghiên cứu, là cây mía, vốn có khả năng chuyển hóa đến 5% lượng ánh sáng mặt trời và khí carbon dioxide thành đường. Cấu trúc của nhà máy điện nano nói trên là một hệ thống gồm 2 phần nhại lại cơ chế sống của các loài thực vật thực thụ. Một bộ khung làm bằng dây nano sẽ hút các electron để làm thức ăn cho các vi khuẩn quan trọng gắn trên đó, và những vi khuẩn này sẽ biến electron thành các phân tử acetate.

Acetate là một chất khá phổ biến trong nhựa tiêu dùng, nhưng đó chỉ là một phần rất nhỏ trong bề nổi của tảng băng acetate. Ở dạng hóa học đơn giản nhất, acetate, hay acid acetic, là giấm. Các phân tử acetate đóng vai trò trọng yếu để chế tạo ra nhiều thành phần của sự sống thông qua sinh tổng hợp. Các phân tử trong cơ thể, như acid amino và cholesterol, đều được sinh tổng hợp mà ra.

Nhà máy điện nano mà các nhà khoa học tại Đại học California đã chế tạo ra.

"Các phân tử acetate có thể đóng vai trò là những viên gạch hình thành nên một loạt các phân tử hữu cơ, từ nhiên liệu và nhựa đến thuốc men" – các nhà khoa học nói. "Nhiều sản phẩm hữu cơ khác có thể được chế tạo từ acetate bên trong các sinh vật biến đổi gene, như vi khuẩn hay men".

Giáo sư hóa học và nhà nghiên cứu đứng đầu dự án, Peidong Yang, nói rằng nhóm của ông đang nghiên cứu các hệ thống tương tự có thể sản xuất ra "đường và carbonhydrate" – cũng là một hệ thống lai sinh học hoạt động dựa trên cơ chế sống của thực vật.

Ý tưởng sinh sống trên sao Hỏa vẫn còn khá xa vời ở thời điểm hiện tại, nhưng nhóm nghiên cứu của Đại học California hi vọng khung nano vi khuẩn của họ có thể được ứng dụng nhằm giảm ô nhiễm trên Trái đất. Trên sao Hỏa, carbon dioxide là lựa chọn hợp lý duy nhất để làm nguồn nhiên liệu tự nhiên dồi dào. Trên Trái đất, thu carbon dioxide từ không khí và biến nó thành năng lượng có thể tạo ra một sự khác biệt lớn đối với môi trường. Đó cũng là một mục tiêu còn rất xa xôi, nhưng ít nhất khả năng thực hiện thành công trên Trái đất vẫn cao hơn nhiều.

Và xét về lâu về dài, nghiên cứu do NASA tài trợ này có thể thực sự mang lại một sự khác biệt lớn. "Đối với một sứ mệnh không gian xa xôi, bạn cần phải để ý đến vấn đề khối lượng hàng hóa" – Yang nói. "Các hệ thống sinh học có ưu điểm là chúng tự sản xuất được: bạn không cần phải mang đi quá nhiều. Đó là lý do tại sao phiên bản lai sinh học của chúng tôi rất hấp dẫn".

• Chàng trai Việt muốn sống trên sao Hỏa
• Cơ thể con người thay đổi ra sao khi sống trên sao Hỏa?
• Đây sẽ là cách con người sống trên sao Hỏa: Trồng rau trong hầm và... nhai côn trùng sống qua ngày