第606章 三個難題
國家生物醫學研究院坐落在京城北郊，離市區有將近一個小時的車程。
這片園區比肖宿想像中的要大得多。
從鸞鳥起降場下來之後，車子沿著一條筆直的林蔭道往裡開，路兩旁是成片的銀杏林，冬天的枝幹光禿禿的，但是樹幹粗壯，一看就知道有些年頭了。
園區深處散落著十幾棟高低錯落的實驗樓，外立面有的是紅磚，有的是灰白色塗料，新舊不一，顯然是不同年代擴建的產物。
最深處有一座圓形的白色建築，穹頂很大，遠看像半個剝了殼的雞蛋，那是亞洲最大的密閉生態實驗艙，也就是「月宮一號」改進型系統的所在地。
肖宿之前沒有專門關注過生物醫學研究院，但在設計遠航號的生保系統時，他把他們公開過的技術報告全部翻過一遍。
這個研究院在國內生物再生生命保障領域是當之無愧的頭塊招牌。
他們做的「月宮一號」實驗，曾經讓三個人在密閉艙里生存了三百七十天，創造了當時亞洲最長紀錄。
後來又推出了改進型系統，在微生物群落調控和植物光效優化上做了大量工作，發表過好幾篇在《科學》和《自然·植物》上的論文。
其中一個關於微重力環境下植物根系水力導度的修正模型，沒有沿用傳統的達西定律加經驗修正項的做法，而是把根系的吸水過程映射成一個變分問題，用極小能量原理直接導出了水力導度在微重力條件下的修正形式。
整個推導沒有任何經驗參數，結論卻和迴轉器實驗數據吻合得極好。這種能夠從第一性原理出發、乾淨利落地把一個生物學問題變成數學問題的做法，肖宿尤其欣賞。
研究院目前有八百多人，核心科研人員三百出頭，其餘都是工程技術和支撐人員。
這次開會的會議室在園區北側的生物再生系統實驗樓三層，一間不太大的房間，中間一張橢圓形會議桌，四周擺了一圈椅子。
肖宿進去的時候，屋裡已經坐了二十幾個人，大部分是羅清華團隊的骨幹研究員，還有幾個從航天科工和航天員中心過來的協作人員。
羅清華正站在主位旁邊，和一個戴眼鏡的中年男人低聲說話，看到肖宿進來，她立刻迎了上來。
「肖教授，您來了，這邊坐。」
她把肖宿引到主位旁邊的一張椅子上坐下，自己也在旁邊坐了下來。
會議室里的二十幾個人全都抬起頭，目光齊刷刷地落在肖宿身上。
肖宿對這種目光已經習慣了，他微微點了點頭，沒有多說什麼。
羅清華清了清嗓子，看向那個戴眼鏡的中年男人：「唐觀，你先給大家介紹一下整體情況吧。」
唐觀是羅清華團隊的副總師，也是「月宮一號」改進型系統的總設計師，是羅清華的左膀右臂，昨天已經羅清華回來之後，兩人就之後的研究已經通過氣了。
他走到屏幕前，點開了一張圖。
「這是我們目前正在運行的月宮三號系統的總體架構。
整個系統由植物艙、動物艙、微生物艙和廢物處理艙四個模塊組成，設計定員是四個人，目前已經完成了為期兩百天的初步實驗，系統運行穩定，植物生長正常，微生物群落結構基本平衡。
但是距離遠航號的要求，還有非常大的差距。」
他翻到下一頁，上面列著密密麻麻的技術參數。
「按照方案設計，遠航號的設計載員是十二到十六人，單次任務周期要在三年以上。
而以目前的植物工廠產量和動物蛋白攜帶量計算，如果全部靠攜帶補給，飛船的載荷需求會超出設計上限將近兩倍。
所以我們必須把整個生保系統做到接近百分之九十五以上的物質閉合度，才能把載荷控制在合理範圍內。」
全網首發更新 追書神器 TW 看書網，𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤隨時讀
唐觀說到這裡頓了一下，看向羅清華。
羅清華點了點頭，示意他繼續。
「要想完成目標，我們還有幾個技術難點需要克服。
第一個就是植物工廠的微重力適應。
現在的地面系統是靠重力讓根系自然固定，但在微重力下，根系固定、水分傳輸、氧氣擴散都會發生根本性變化。我們試過幾種方案，效果都不太理想。」
一個坐在角落裡的年輕女研究員舉了手。
林小滿是唐觀的博士生，做植物生理學出身的，小姑娘雖然年輕，但是在研究方面極有天賦，腦子轉得快，邏輯分析能力很強，早早就跟著唐觀參與實驗項目，經驗豐富，很快就抓住了重點。
她說話語速很快，像連珠炮似的。
「老師，我之前做過微重力環境下擬南芥根系水力導度的實驗，在迴轉器模擬的微重力條件下，根系的水力導度會下降將近四成，但如果我們把營養液的粘度調低一點，同時把溶氧濃度提高，水力導度的恢復應該能達到正常水平的七成左右。」
唐觀點了點頭：「不錯，不過七成還不夠。遠航號的植物工廠需要至少九成以上的水分傳輸效率，否則蒸騰速率跟不上光合作用的需求，產量就上不去。」
林小滿皺了皺眉，沒再說話，低頭在本子上飛快地記了什麼。
「我們這邊的問題是微生物群落的長期穩定性。
現在月宮三號系統里用的是從地面土壤中篩選出來的複合菌群，在兩百天的實驗裡運行得還算穩定，但是到了第三個月之後，我們發現固氮菌的豐度在持續下降，根際促生菌的多樣性也開始收縮。
如果這個趨勢在三年周期里延續下去，植物固氮能力會下降，需要額外補充氮肥，閉合度就保不住了。」
說話的是李遠，微生物方向的負責人。
唐觀接話道：「對，微生物群落的長期穩定性也就是我們要解決的第二個難點了。
而第三個難點是動物蛋白的自我循環。
我們現在在動物艙里養的是黃粉蟲和斑馬魚，黃粉蟲的蛋白轉化效率還可以，但是斑馬魚的繁殖率在封閉系統里一直偏低，魚苗成活率只有百分之三十左右。
如果不能解決這個問題，動物蛋白的自給率不可能上去。」
這片園區比肖宿想像中的要大得多。
從鸞鳥起降場下來之後，車子沿著一條筆直的林蔭道往裡開，路兩旁是成片的銀杏林，冬天的枝幹光禿禿的，但是樹幹粗壯，一看就知道有些年頭了。
園區深處散落著十幾棟高低錯落的實驗樓，外立面有的是紅磚，有的是灰白色塗料，新舊不一，顯然是不同年代擴建的產物。
最深處有一座圓形的白色建築，穹頂很大，遠看像半個剝了殼的雞蛋，那是亞洲最大的密閉生態實驗艙，也就是「月宮一號」改進型系統的所在地。
肖宿之前沒有專門關注過生物醫學研究院，但在設計遠航號的生保系統時，他把他們公開過的技術報告全部翻過一遍。
這個研究院在國內生物再生生命保障領域是當之無愧的頭塊招牌。
他們做的「月宮一號」實驗，曾經讓三個人在密閉艙里生存了三百七十天，創造了當時亞洲最長紀錄。
後來又推出了改進型系統，在微生物群落調控和植物光效優化上做了大量工作，發表過好幾篇在《科學》和《自然·植物》上的論文。
其中一個關於微重力環境下植物根系水力導度的修正模型，沒有沿用傳統的達西定律加經驗修正項的做法，而是把根系的吸水過程映射成一個變分問題，用極小能量原理直接導出了水力導度在微重力條件下的修正形式。
整個推導沒有任何經驗參數，結論卻和迴轉器實驗數據吻合得極好。這種能夠從第一性原理出發、乾淨利落地把一個生物學問題變成數學問題的做法，肖宿尤其欣賞。
研究院目前有八百多人，核心科研人員三百出頭，其餘都是工程技術和支撐人員。
這次開會的會議室在園區北側的生物再生系統實驗樓三層，一間不太大的房間，中間一張橢圓形會議桌，四周擺了一圈椅子。
肖宿進去的時候，屋裡已經坐了二十幾個人，大部分是羅清華團隊的骨幹研究員，還有幾個從航天科工和航天員中心過來的協作人員。
羅清華正站在主位旁邊，和一個戴眼鏡的中年男人低聲說話，看到肖宿進來，她立刻迎了上來。
「肖教授，您來了，這邊坐。」
她把肖宿引到主位旁邊的一張椅子上坐下，自己也在旁邊坐了下來。
會議室里的二十幾個人全都抬起頭，目光齊刷刷地落在肖宿身上。
肖宿對這種目光已經習慣了，他微微點了點頭，沒有多說什麼。
羅清華清了清嗓子，看向那個戴眼鏡的中年男人：「唐觀，你先給大家介紹一下整體情況吧。」
唐觀是羅清華團隊的副總師，也是「月宮一號」改進型系統的總設計師，是羅清華的左膀右臂，昨天已經羅清華回來之後，兩人就之後的研究已經通過氣了。
他走到屏幕前，點開了一張圖。
「這是我們目前正在運行的月宮三號系統的總體架構。
整個系統由植物艙、動物艙、微生物艙和廢物處理艙四個模塊組成，設計定員是四個人，目前已經完成了為期兩百天的初步實驗，系統運行穩定，植物生長正常，微生物群落結構基本平衡。
但是距離遠航號的要求，還有非常大的差距。」
他翻到下一頁，上面列著密密麻麻的技術參數。
「按照方案設計，遠航號的設計載員是十二到十六人，單次任務周期要在三年以上。
而以目前的植物工廠產量和動物蛋白攜帶量計算，如果全部靠攜帶補給，飛船的載荷需求會超出設計上限將近兩倍。
所以我們必須把整個生保系統做到接近百分之九十五以上的物質閉合度，才能把載荷控制在合理範圍內。」
全網首發更新 追書神器 TW 看書網，𝑠ℎ𝑢.𝑡𝑤隨時讀
唐觀說到這裡頓了一下，看向羅清華。
羅清華點了點頭，示意他繼續。
「要想完成目標，我們還有幾個技術難點需要克服。
第一個就是植物工廠的微重力適應。
現在的地面系統是靠重力讓根系自然固定，但在微重力下，根系固定、水分傳輸、氧氣擴散都會發生根本性變化。我們試過幾種方案，效果都不太理想。」
一個坐在角落裡的年輕女研究員舉了手。
林小滿是唐觀的博士生，做植物生理學出身的，小姑娘雖然年輕，但是在研究方面極有天賦，腦子轉得快，邏輯分析能力很強，早早就跟著唐觀參與實驗項目，經驗豐富，很快就抓住了重點。
她說話語速很快，像連珠炮似的。
「老師，我之前做過微重力環境下擬南芥根系水力導度的實驗，在迴轉器模擬的微重力條件下，根系的水力導度會下降將近四成，但如果我們把營養液的粘度調低一點，同時把溶氧濃度提高，水力導度的恢復應該能達到正常水平的七成左右。」
唐觀點了點頭：「不錯，不過七成還不夠。遠航號的植物工廠需要至少九成以上的水分傳輸效率，否則蒸騰速率跟不上光合作用的需求，產量就上不去。」
林小滿皺了皺眉，沒再說話，低頭在本子上飛快地記了什麼。
「我們這邊的問題是微生物群落的長期穩定性。
現在月宮三號系統里用的是從地面土壤中篩選出來的複合菌群，在兩百天的實驗裡運行得還算穩定，但是到了第三個月之後，我們發現固氮菌的豐度在持續下降，根際促生菌的多樣性也開始收縮。
如果這個趨勢在三年周期里延續下去，植物固氮能力會下降，需要額外補充氮肥，閉合度就保不住了。」
說話的是李遠，微生物方向的負責人。
唐觀接話道：「對，微生物群落的長期穩定性也就是我們要解決的第二個難點了。
而第三個難點是動物蛋白的自我循環。
我們現在在動物艙里養的是黃粉蟲和斑馬魚，黃粉蟲的蛋白轉化效率還可以，但是斑馬魚的繁殖率在封閉系統里一直偏低，魚苗成活率只有百分之三十左右。
如果不能解決這個問題，動物蛋白的自給率不可能上去。」