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火星基地示意圖。香港科學團隊利用冷凍乾燥技術與基因改造酵母菌，透過3D列印技術打造出堅固且可回收的火星建材。（Photo by Zhou Xian on Unsplash under C.C License）

【台灣醒報記者莊宇欽綜合報導】火星上要如何建造房屋？香港土木工程研究指出，利用冷凍乾燥技術與基因改造酵母菌，結合火星當地的沙土與明膠，即可透過3D列印技術打造出堅固且可回收的建材。該建築不僅能適應火星極端低溫與低壓環境，更降低從地球運輸營建材料的昂貴成本。

冷凍乾燥啟發靈感

《大眾科學》報導，火星表面接近真空狀態、充斥強烈輻射且環境溫度可低至攝氏零下80度以下，使傳統建築工法難以實施。對此，香港科技大學土木工程學者裘吉生團隊從日常冷凍乾燥食品中獲得啟發，發現水果經冷凍乾燥後結構會變硬，進而思考將該機制應用於外星建築。

隨後，研究團隊透過基因改造釀酒酵母，使其表現出類似貽貝附著於岩石上的黏性蛋白質，並混入明膠水凝膠中。當這種活體混合物透過3D列印機擠出至攝氏零下30度與0.01大氣壓的模擬火星環境時，水分會瞬間凍結並直接昇華為蒸汽，凝固成一種輕盈、多孔且結構強韌的泡沫狀材料。

低能耗建材具潛力

《科學家雜誌》指出，加入酵母菌的材料抗壓強度比單純使用明膠提升了170%，且其抗彎曲應力表現優異，能有效抵禦火星地表的強風與飛砂走石，其強度甚至可比擬低強度混凝土。

過往，許多火星建築方案需要高溫熔化岩石或太空土壤，進而消耗大量能源，但這種生物膠合技術顯著降低了建造過程的能耗需求。儘管基因改造酵母菌在火星極端環境下的長期存活率仍待後續評估，但團隊對此持樂觀態度，並強調生物技術將為未來太空工程與異星棲地建構提供新解答。