นักวิจัยพัฒนา “ไลเคนสังเคราะห์” นวัตกรรมผลิตสารเคมีและเชื้อเพลิงในอวกาศ

ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน (Imperial College London) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาไลเคนสังเคราะห์(Synthetic Lichens) ที่เติบโตได้อย่างรวดเร็ว โดยอาศัยเพียงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และแสงสว่าง เพื่อใช้เป็นโรงงานผลิตสารเคมีที่จำเป็นต่อมนุษย์ ซึ่งอาจกลายเป็นกุญแจสำคัญสำหรับการตั้งถิ่นฐานในอวกาศในอนาคต

ผลงานวิจัยนี้นำโดย ศาสตราจารย์ โรดริโก เลเดสมา-อามาโร (Rodrigo Ledesma-Amaro) ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันในธรรมชาติของ ไลเคน (Lichen) หรือสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกันอย่างใกล้ชิดระหว่างราและสาหร่าย หรือไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งเรามักเห็นตามโขดหินหรือต้นไม้ 

โดยทีมวิจัยได้จับคู่ ไซยาโนแบคทีเรีย (Cyanobacteria) ซึ่งสามารถสังเคราะห์แสงได้ เข้ากับ ยีสต์ (Yeast) ไซยาโนแบคทีเรีย จะทำหน้าที่เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และแสงให้กลายเป็นน้ำตาล ในขณะที่ยีสต์ จะนำน้ำตาลที่ได้ไปเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ, ยา, และสารประกอบในอาหาร 

ดังนั้นถึงแม้ว่าไลเคนในธรรมชาติจะเติบโตได้ช้า แต่ด้วยระบบสังเคราะห์ที่ถูกออกแบบใหม่นี้ ทำให้มันสามารถเติบโตได้เร็วกว่าหลายเท่าตัว ส่งผลให้เหมาะสำหรับการผลิตในเชิงอุตสาหกรรมมากขึ้น

ทีมวิจัยเผยว่า ปัจจุบัน หน่วยงานด้านอวกาศทั่วโลกกำลังให้ความสนใจอย่างมากในเรื่องการผลิตอาหารและสารเคมีในอวกาศ เนื่องจากทรัพยากรบนนั้นมีจำกัด การใช้ระบบที่พึ่งพาเพียงแสงและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงเป็นทางออกที่ยั่งยืน 

โดยทีมวิจัยระบุว่าพวกเขาสามารถปรับแต่งระบบเผาผลาญ (Metabolism) ของจุลินทรีย์เหล่านี้ ให้ผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายตามที่ต้องการได้ ไม่ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงหรือยา และกระบวนการนี้ ยังมีความยั่งยืนอย่างมากเพราะเป็นการทำงานร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 

นอกจากเป้าหมายด้านการบริโภคแล้ว งานวิจัยอื่นที่เกี่ยวข้องยังมีการเสนอแนวคิดในการใช้ระบบจุลินทรีย์ที่คล้ายกับไลเคนมาช่วยในงานก่อสร้างในอวกาศ เช่น การใช้พวกมันเป็นตัวเชื่อมประสานฝุ่นดินบนดาวอังคารให้กลายเป็นวัสดุก่อสร้าง อย่างไรก็ตาม โครงการเหล่านี้จะยังอยู่ในขั้นตอนเริ่มต้นและเป็นเชิงแนวคิดเท่านั้น

นวัตกรรมไลเคนสังเคราะห์ จึงไม่ใช่แค่เรื่องของห้องแล็บในลอนดอน แต่เป็นรากฐานสำคัญที่จะช่วยให้มนุษย์สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างยั่งยืน ทั้งบนโลก และในวันที่เราต้องเดินทางไกลไปสู่อาณานิคมนอกโลก