时间:2022-12-29 14:59:31来源:搜狐
今天带来蘑菇屋在哪个城市「第二季蘑菇屋在哪」,关于蘑菇屋在哪个城市「第二季蘑菇屋在哪」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
年久失修的房屋墙上出现了一条裂缝。
找维修公司?不,你的行动力过于昂扬了。你要做的只是摆烂——摆到第二天,裂缝奇迹般地消失了。
别退出,这并不是什么鬼故事的开头。试想,当你的房屋本身也是一个生命体时,自我愈合将只不过是小菜一碟。
利用生命体构建结构并不是什么新鲜事,几百年前,居住在印度东北部的卡西族就开始用树根构造桥梁了。
印度东北部的梅加拉亚邦雨水充足,为了防止桥梁腐烂,卡西族的人们利用生长着的树根搭建桥梁。筑桥者在两岸种下印度榕,并在根茎年幼时,用一些辅助工具引导根茎走向。在接下来十几年的时间中,榕树逐渐长大、根系也渐渐粗壮,最终盘绕成了可以承受人类重量的生长着的桥梁。
堪称生命之桥
图源:INSIDER
茁壮生长着的根系桥梁有几个显著的好处:
1随着树木生长,桥梁的承重能力会随之增强;
2个别根系的破坏不会影响到总体的完整性,损坏的部分可以被及时补充;
3富有生命力的桥梁不会轻易因为雨水侵蚀而腐烂。
树根搭成的“活桥梁”
图源:网络
但显然,它也有着显著的缺点——工期太长啦!繁忙的都市可等不起这样工期十几年的建筑项目。
因此,与其使用生长周期漫长的树木,未来的“生命建筑”更有可能是种类无敌丰富、生长更为迅速的菌类作为基础来建设的。
说到建筑,免不了想到砖头;而说到生产砖头,我们的脑子里总会出现这样的场景——高度机械化,整齐的流水线,一块一块排列好的砖头。
现在的砖厂
图源:Dreamstime
但也许,未来的砖头生产却是这样的——切开一块砖头,长出两块砖头,切开两块砖头,长出四块砖头。
等等,所以砖头也会无性繁殖了嘛?
吓得我直接有丝分裂
蓝绿菌(Cyanobacteria)是细菌的一种,可以通过光合作用来获取能量。它们广泛生存在各大水体湖泊中,也常在鱼缸中出现,成为水族缸爱好者的噩梦。
纠缠不清的蓝绿菌与苦恼的人类
而蓝绿菌在水族缸中展现出的非凡生命力被科学家们盯上,试图利用它来制造建筑材料。
科学家们通常会把海水中饲养着的蓝绿菌加热到30度,加入沙子和明胶,形成混合物,为蓝绿菌生长搭建出一个黏糊糊的温床。
蓝绿菌会在沙子等媒介中制造碳酸钙
图源:THECONVERSATION
把上述的“细菌温床”倒入模具,再冷却下来,就可以静静等待砖头劳工蓝绿菌的劳动成果了。在特定条件下,蓝绿菌会代谢出碱性物质,从而造成碳酸钙的堆积。而碳酸钙作为水泥的主要成分,可以将沙子与明胶等材料粘合起来,形成一块并不合格的砖头。此时,它的命运面临着两个选项:
一是降低湿度,进一步固化,成为砖头;二,储存在潮湿的条件下,准备再生。
活性与牢固程度不可兼得
图源:芥子SpeakGreen
蓝绿菌是极其顽强的生物,可以在恶劣的环境下存活很长时间。以温度与湿度作为“开关”,科学家就可以使蓝绿菌在砖头中保持活性长达30天。在需要时,只需要调节温度湿度,添加营养物质、沙子等基质,就可以把工具人蓝绿菌“唤醒”来参加工作——切开一块砖,长出两块砖。
它们也可以构成复杂的形状
图源:THECONVERSATION
传统的建筑材料,如水泥、瓷砖、砖头,都需要经过高温煅烧,而水泥的生产过程更是伴随源自于化学反应的碳排放。与之相比,利用微生物技术生产建筑材料可以大幅度减少碳排放。
当然,一生二二生三的砖头技术目前还并不完善——这样的蓝绿菌砖在实验室条件下仅仅能够“繁殖”三代,不仅保持菌类活性的条件苛刻,且砖头的硬度还达不到理想效果。但是,跳出造房子必须用砖头的日常想法,利用微生物搭建的房屋却早已不是天方夜谭。
一般来说,人造环境下的蘑菇总与“阴暗”、“潮湿”和“不讲卫生”挂钩:家里长蘑菇总不会是什么好事。
但在未来的城市里,也许会出现这样一幕:
你家房子到底怎么回事啊!
通常我们想到的蘑菇都是地表以上可见的结构,像一个小伞那样敦厚可爱。但实际上,可见的蘑菇不过是冰山一角。在地下还生长着它们复杂的网状结构,这样的结构被称为菌丝体(Mycelium)。在运用到建筑上时,菌丝体可以像是粘合剂一样,把锯末、棉籽壳、玉米芯、秸秆、咖啡渣等基质粘合在一起,形成重量轻的建筑材料。这样的菌丝体材质不仅重量轻,还具备防火、隔温、承重力强等等特性。
蘑菇下的菌丝体
© Dmytro Ostapenko (shutterstock)
荷兰设计周上,就有这样一个以菌丝体作为材质的临时展厅——Growing Pavilion。展厅的面板由菌丝体材料构成,装在木质支架上,可以被灵活拆卸。展览过程中,展厅的菌丝体材料还维持着活性,这也意味着——这个展厅会长蘑菇。在展览过程中,每天下午,展厅的蘑菇都会被采摘下来,供来参观的人们品尝。
Growing Pavilion—菌丝体展厅
图源:thegrowingpavilion.com
别担心,清理蘑菇大概不会代替洗碗,成为未来的人们最讨厌的家务活。通常,在菌丝体材料被投入使用前,会将表面上的菌丝体杀死,让微生物失去活性,以防止菌丝的过度生长导致基质被完全消耗,结构稳定性丧失。
再联想一下,如果我们可以用活着的、但却不长蘑菇的菌丝制造建筑,又会发生什么呢?
就像人类一样,具有生命的菌丝体可以感知外界刺激,比如灯光的变化、重量的变化等等。在受到外界刺激时,菌丝体会在自己复杂的网络中发送相应的电子信号。
菌丝体可以感知外界刺激,形成信号
图源:fungar
目前正在进行中的FUNGAR调查组就在研究利用菌丝体制造自我调节的智能房屋的可能性。一旦成功,利用菌丝体建造的房屋将有着辨认灯光、环境污染物、人类的存在,也能够对于碰触作出反应。
夜幕降临,同样被夜晚骤降的气温冻到的菌丝体房屋感受到了灯光的减少以及气温的降低。接收到信号的智能房屋对相应设备作出调节指令——于是暖气被打开了,灯光也逐渐调亮。而住在未来的蘑菇屋里的你,并不需要做任何事情。
蘑菇管家,摆烂必备
说回房子。我们的房子每一天都要耗费许多能量来处理住户产生的废弃物——例如厨房产生的废水、厕所废水、以及人类排泄物,这些废水需要被运到统一的废水处理中心,进一步消耗更多的能量。
但我们产生的“废物”也并不是那么无用,其中还包含着不少可以被利用的有机物质。既然如此,为什么不让我们的房子将这些废弃物“消化”,从中发电呢?
高中化学课上提到,电池的原理就是负极的氧化反应产生了多余的电子,电子通过导线流向正极,发生还原反应。而在电子被传递的过程中,电流就产生了。
高效的PPT复习办法
图源:网络
好了,复习时间结束——
微生物将有机物转化为能量的过程本质上也是一个还原反应。微生物在没有氧气的负极,吸收有机物质,释放出电子。与此同时,正极的氧气渴望着电子,促使电子从导线中从负极流向正极。微生物燃料电池就利用了微生物转化物质的特性,在还原/氧化的过程中,电子在不断的被传递,产生电流。
超强的流程图
图源:芥子SpeakGreen
科学家们正在尝试制造一种可以将微生物燃料电池融入砖头中的技术。如此一来,带有微生物的砖头将不仅仅是房屋结构的一部分,更是房屋的“胃”。在人类看来毫无意义的生活污水对于这些微生物电池来说就是养分与燃料。通过生物过程,消耗处理一部分生活污水中的有机物质,同时将化学能转化为电力。
今天的尿也许会变成明天的水,而未来的尿说不定还能用来给手机充电。
倾斜的草屋在潮湿的云南山地防雨防虫、便捷的蒙古包让人们在广阔的内蒙古草原灵活移动。对于人类来说,建造房屋是适应周边自然环境的途径,也是人类改造居住条件的方式。通过来自自然环境的材料,不同地区的人们设计出各式适应当地气候条件的房屋为自己提供庇护。
蒙古包—适应当地气候环境的建筑
图源:网络
工业革命后,我们学会了如何高效、标准化地建造房屋,也对身边的环境有了更大的改造能力。但在某种程度上,高耗能的建造方式、难以处理的建筑废料让人类和住所与周边环境的链接失去了意义。
仔细想想,我们的房屋其实与生命体也没什么不同,他们也需要呼吸(通风)、使用能源(电)、产生废料(水槽、下水道)。我们的房屋也有着有限的寿命,终有一天会报废。
各种各样的微生物
图源:www.nature.com
但地球上有超过一万亿的微生物!而且它们绝大部分都还未被人类发现与研究。也许它们可以和蘑菇、和树根一样,有能力为我们的房屋和建筑赋予生命。在微生物技术逐渐发达的今天,利用生物建造建筑不再需要十几年的时间,生物技术甚至可以比传统工业手段更高效。
畅想在未来,这超过一万亿的微生物也许能为我们建造出“活的”、能够适应周边环境的房屋。我们房屋的地基在呼吸、也连结着大地的脉动,拼贴出前所未有健康的、充满生命的城市。*★
参考内容
· https://theconversation.com/buildings-grown-by-bacteria-new-research-is-finding-ways-to-turn-cells-into-mini-factories-for-materials-131279
· https://www.forbes.com/sites/briankateman/2020/07/14/is-the-future-of-farming-indoors/?sh=c94ec5b2cc0c
· https://www.forbes.com/sites/johncumbers/2019/09/26/can-we-redesign-the-modern-city-with-synthetic-biology-could-we-grow-our-houses-instead-of-building-them/?sh=29ba1c6d299b
· https://en.wikipedia.org/wiki/Living_root_bridge
· https://www.fastcompany.com/90379821/the-buildings-of-the-future-are-alive
· https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S2590238519303911?token=011B8D7E5A4E9042575E21FECAD63A70251EE46EB4F3713C8D4C11440C75208BED1F268DB4A360F329E2734B4EA5C8A2&originRegion=us-east-1&originCreation=20220227171030
· https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2018_Phase_I_Phase_II/Myco-architecture_off_planet/
· https://www.scientificamerican.com/article/bacteria-filled-bricks-build-themselves/
· https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238519303911?via=ihub#fig2
审核:上海市农业科学院食用菌研究所副研究员 食用菌遗传工程研究室主任 吴莹莹
编辑:rain
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来源:上海科技馆
编辑:牧鱼
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