研究土壤的成分实验

科学家们正在从太空中一个原子一个原子地分析岩石，这是第一次这样研究月球样本，研究人员正在使用一种许多地质学家都没听说过的技术。研究人员称：“我们可以把这种技术应用到没有人研究过的样本上，你几乎肯定会发现新的或意想不到的东西。这种技术具有如此高的灵敏度和分辨率，你会发现否则你不会发现的东西，并且只使用一小部分样本。”这项技术被称为原子探针断层扫描(APT)，通常被致力于改善工业过程的材料科学家使用，比如制造钢铁和纳米线。但是它分析微量物质的能力使它成为研究月球样本的一个很好的候选者。阿波罗17号的样本包含111公斤(245磅)月球岩石和土壤——这是一个宏大的计划，并不是全部，所以研究人员必须明智地使用它。科学有的分析只需要一粒土壤，大约和人类头发一样宽。在这个微小的颗粒中，发现了太空风化的产物，纯铁、水和氦，它们是通过月球土壤与太空环境的相互作用形成的。从月球土壤中提取这些宝贵的资源可以帮助未来的宇航员维持他们在月球上的活动。为了研究这种微小的颗粒，研究人员用一束聚焦的带电原子在其表面雕刻出一个微小的、超级锋利的尖端。这个尖端只有几百个原子宽——相比之下，一张纸有几十万个原子厚。研究人员说：“我们可以使用纳米艺术这个表达方式。就像木匠塑造木材一样，我们在纳米尺度上对矿物进行加工。"图示：APT数据重建旁边的“地层对比式”分析提示图，仅显示铁原子。不同的区域用细灰线标出。所有三个尖端都包含了显著不同的特征——铁原子，在图的右半部分用橙色点表示，在纳米尖端和纳米尖端之间分布非常不同。这是可以预期的，尖端D是从颗粒的更深处取样的，但是尖端B和尖端C都在表面的大约10纳米范围内。距离不是成比例的。一旦样本被放入实验室的原子探针中，用激光将它一个接一个地敲掉。当原子飞离样品时，它们撞击了一个检测板。像铁这样较重的元素比像氢这样较轻的元素到达探测器需要更长的时间。通过测量激光发射和原子撞击探测器之间的时间，仪器能够确定该位置的原子类型及其电荷。最后，研究人员重建了三维数据，使用每个原子和分子的彩色编码点来制作月球尘埃的纳米级三维地图。这是科学家第一次能够同时看到原子的类型和它们在月球土壤中的确切位置。尽管APT是材料科学中的一项众所周知的技术，但以前没有人尝试过将其用于月球样品。研究人员也鼓励其他宇宙化学家尝试它。“这对于全面描述少量珍贵样本的特征非常有用，我们有这些非常激动人心的任务，比如隼鸟2号和奥西里斯-雷克斯很快返回地球——未被切割的航天器收集小行星碎片。这是一种应该明确应用于他们带回的东西的技术，因为它使用的材料很少，但提供的信息却非常多。”图示：扫描电镜图像和图纸的颗粒和样品制备的APT。a)手工挑选钛铁矿，并将其压制成安装在扫描电镜残片上的铟。橙色虚线表示谷物脊的位置，代表提取样品的地形高度。颗粒用离子束溅射镀覆镍，铂的保护帽用铂前驱体气体注入系统沉积在纤维中，然后(C)用环铣加工出辐条，将辐条吊出。通过研究月球表面的土壤，科学家们可以深入了解太阳系中的一种重要力量：太空风化。太空是一个恶劣的环境，有微小的陨石、来自太阳的粒子流以及太阳和宇宙射线形式的辐射。虽然地球的大气层保护我们免受太空风化，但像月球和小行星这样的其他天体却没有大气层。结果，月球表面的土壤经历了由太空风化引起的变化，使其从根本上不同于构成月球其余部分的岩石。这有点像蘸有巧克力的冰淇淋甜筒：外表面与里面的不匹配。有了APT，科学家可以用其他方法无法找到的方式来寻找太空风化表面和未暴露的月球污垢之间的差异。通过理解造成这些差异的过程，他们可以更准确地预测离地球太远的卫星和小行星表面下有什么。图示：不同原子和分子种类中的针尖B的重构，显示当集中在纳米相颗粒中时，铁的不均匀性，在针尖顶部附近的更高浓度的种类如硅和氢，以及在大的纯微相铁颗粒中没有其它种类。右下方的重建图显示了所有已识别物种的横截面重建图，显示了囊泡，囊泡被富含铁的边缘包围。因为研究使用了纳米尖端，原始月球尘埃颗粒仍可用于未来的实验。这意味着新一代科学家可以从同一个珍贵的样本中获得新的发现和预测。而在50年前，没有人预料到有人会用这种技术分析样品，而且只使用一种谷物的一点点，宇航员的手套上可能有成千上万这样的颗粒，这将是一项大规模研究的充足材料。研究人员强调，由于外太空地形的多样性，宇航员需要带回物理样本。“如果你只从月球上的一个地方分析太空风化，就像只分析地球上一个山脉的风化。我们需要去其他地方和物体去了解太空风化，就像我们需要去地球上不同的地方，比如沙漠中的沙子和地球上山脉中的露头一样。"目前科学家们还不知道太空风化会给研究带来什么收获，但在实验室里理解这些材料很重要，这样人类就能理解通过望远镜看到的东西，因为类似这样的事情可以人类在地球上了解月球上的环境。这远远超出了宇航员在月球上行走时能够告诉我们的，这颗小小的谷粒保存了数百万年的历史，在接下来的计划是在三年里研究不同类型的月球尘埃，用APT量化其含水量，并研究太空风化的其他方面。

地球科学：研究人员研究支持土壤健康的过程！健康的土壤含有碳 - 一种神秘感。一些碳在土壤中保留了数千年，但有些碳很快分解并逃逸到大气中。堪萨斯州立大学农学系土壤与环境化学教授Ganga Hettiarachchi的最新研究正在帮助科学家们解开这个谜团。想要在土壤中保持碳的科学家以前认为某些类型的碳比其他碳更稳定，但最近的研究表明所有的碳都是可降解的。Hettiarachchi和她的研究团队已经应用了一种研究土壤化学的新技术，并发现了周围环境和管理实践严重影响土壤碳稳定性的直接证据。他们的研究“亚微米级调查揭示了土壤微团聚体中稳定碳的难以接近”，发表在自然研究期刊“ 科学报告 ”上。Hettiarachchi领导的团队通过调整其他领域（如材料和生物科学）使用的成像和分析技术，绘制了微小土壤样品中的化学信息。使用扫描透射X射线显微镜结合近边缘X射线吸收精细结构光谱（称为STXM-NEXAFS），用于土壤加分析数据 - 具有挑战性，但它同时收集空间和化学/物理信息。Hettiarachchi表示，这项长达数年的项目取得了不错的成果。堪萨斯州立大学农学教授Ganga Hettiarachchi及其研究小组在劳伦斯伯克利国家实验室和加拿大光源公司收集了光谱显微镜数据。图片来源：堪萨斯州立大学。“我们知道土壤有可能成为碳的'下沉'，”她说。“了解碳储存或封存的机制可以帮助我们选择鼓励碳封存的管理方法。”碳固存有助于农民保持土壤健康和生产力，并防止气候变化。Hettiarachchi的研究发现，免耕管理实践和作物轮作有助于长期保护土壤中的碳。研究人员使用来自巴西这个热带农业生态系统的土壤样本，在这些管理实践中使用了25年。准备样品需要用水饱和，用液氮快速冷冻，用金刚石刀切割，然后用它们收集位于加利福尼亚州伯克利的Advanced Light Source和萨斯喀彻温省萨斯卡通的加拿大光源的光谱显微镜数据。该团队使用传统的大量土壤分析技术来补充其结果。“虽然它具有挑战性，但我们使用的技术是一项非常强大的技术，”博士后研究员，与Hettiarachchi一起从事博士生研究的博士后研究员Pavithra Pitumpe Arachchige说。“我们能够对保存完好的自然条件下非常小的土壤团聚体的成分进行成像和研究。”“将新技术应用于土壤碳化学可以更好地了解土壤微生物组织在土壤碳的命运中所起的作用，”农学大学杰出教授查克·赖斯说。“碳是土壤健康和环境的关键。”该小组还正在研究堪萨斯州的土壤，并将有更多的出版物即将推出。Hettiarachchi说，从对比的气候和农业生态系统中测试土壤非常重要，因为热带环境会促使土壤碳迅速降解。“即使在那里，某些管理实践和复杂的作物轮作也有帮助，”她说。

过去，人们关心环保是担忧环境污染会对人类健康造成影响，而现在环境问题已经涉及人类生存环境的方方面面。在上一篇地球环境日主题文章当中，小编已经介绍了人类在大气环境保护上做出的努力。今天，本篇文章将从土壤环境入手，继续介绍科学仪器在地球环境保护方面的应用。图片来源：视觉中国土壤危机日益深重 检测仪器需求催生　　森林锐减、草场退化、沙漠扩大、土壤酸化、耕地污染……近百年来，人类脚下的土地在不知不觉之中发生着种种变化，广袤的地球表面逐渐疮痍遍布，失去原有的活力和绿意。人类活动产生的固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断从土壤表面往下渗透，污染气体也不断随雨水降落在土壤中。与此同时，人口激增、城市扩张对土地带来了巨大的压力，过度的开垦放牧、矿产开发、植被砍伐造成了地理环境的严重破坏。尤其是荒漠化，已经成为全球最为严重的环境问题之一。　　为了遏制土壤污染危机继续蔓延，世界各国都出台了相应的政策和法规。2016年5月28日，我国印发《土壤污染防治行动计划》，即“土十条”。该计划从十个方面提出了“硬任务”，其中就包括土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况。伴随着“土十条”的出台以及计划的落实，国内催生出巨大的土壤检测需求，对土壤检测仪器的要求也日益提高。　　从前处理到分析测试 土壤检测有哪些方法　　根据不同的检测需求，土壤检测仪器分为土壤前处理、土壤养分、土壤水分、土壤硬度、土壤酸碱度等类别。作为一切土壤检测实验的重要基础，土壤前处理可谓是至关重要。有别于水质、食品、药品等其他样品，土壤的成分更为复杂，因此前处理步骤也相对更多。在此之前，技术人员需要先对待测土壤进行科学取样，将土壤进行整修、清理过后，再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样。不同土壤性质可以采用不同的土壤采样器，比如农地可以用小型铁铲，研究土壤物理性质可以用环刀，需要化学分析的使用土钻。图片来源：视觉中国经过取样之后，研究人员需要对土壤样品进行前处理，保证处理过后的样品没有物质流失，且能符合测定方法的要求。主要目的在于提取测定成分，将干扰成分进行去除、掩蔽或者浓缩、衍生化处理等等。常用方法包括过滤、离心分离、干燥去除水分、消解或浸提等，使得测定成分进入溶液，便于分析仪器进行测定。　　接下来就是重要的土壤检测环节，检测项目涵盖养分、水分、硬度、酸碱度等指标。其中，土壤养分指的是在土壤中能直接或经转化后被植物根系吸收的矿质营养成分，包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、钼、锌、锰、铜和氯等多种元素。耕地对土壤成分的含量要求较高，如果土壤有效成分不足，农作物就容易发生缺素症的现象，不利于正常生长和成熟。反过来，当耕地被过分利用，就会导致养分不足，影响后续农作物的种植。对此，土壤养分测试仪可以快速检测土壤、植株乃至化肥中的各类元素含量，准确了解土壤性质，以便正确施肥，补充缺少的元素。要知道，精准施肥不仅能提高农作物的产量和品质，还可以有效避免由于过量施肥而产生的土壤环境问题。图片来源：视觉中国除了养分，土壤所含的水分也对农作物有着重要作用。过于干燥的土壤难以提供充足的水分，支持农作物生长。土壤水分测定技术多种多样，包括烘干法、中子法、TDR、FDR、电阻法、电容法、遥感方法、地探雷达等。以最为经典且仍在沿用的烘干法为例，操作人员需要根据要求深度分层取样，将土样放入铝盒盖好，避免水分蒸发影响实验结果。随后，对铝盒进行称重之后取出土样，将其放置于烘干箱内，设定温度和时间进行烘干，直到土样重量不再变化。通过对比烘干前后的重量，就可以计算出土壤含水量。目前，为了提高烘干效率，红外线烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法等也得到了应用。除了烘干法之外，采用专用的土壤水分检测仪也不失为一种好方法。　　那么，土壤硬度和酸碱度又是什么指标？对土壤质量有何影响呢？土壤硬度是土壤质地、结构、含有机质与腐殖质和含水量等综合反映的一项土壤机械性状。硬度过高的土壤会阻止水分和化肥的渗入，不利于植物根系生长。在现代农业生产中，土壤硬度计已经是用于土壤硬度测量的常规仪器，不仅可以显示土壤硬度、测量深度和地理位置，还可以与计算机连接，记录每个测量点的土壤硬度值，自动生成曲线。土壤酸碱度则是土壤酸度和碱度的总称，取决于土壤中存在的氢离子和氢氧离子。近年来，由于人类活动的影响，多地土壤发生了严重的酸化或者盐碱化，而大多属植物在pH>9.0或者<2.5的情况下都难以生长。为了保证作物成活率，在种植之前有必要采用电极法或石蕊试纸比色法对酸碱度进行测定。图片来源：视觉中国当然，土壤的检测项目和指标远远不止以上介绍的几种。尤其是在我国这样幅员辽阔、地形复杂的地区，土壤检测工作的开展有着很大的难度。从北地黑土、中原黄土到南方红土、西部漠土，中国土壤类型正在不断扩充完善，对应的检测技术和仪器也随之不断进步。相信未来我国乃至全球土壤危机都可以找到解决问题的突破口，重还地球家园一片净土。下篇也就是世界地球日主题的最后一篇，小编将把目光放在浩瀚无边的海洋，有兴趣的朋友可以持续关注。

【研究背景】土壤是微生物栖居的主要场所。微生物在土壤中的分布及生命活动与土壤肥力、植物营养、植物病害和植被状况等密切相关。微生物是生态系统的重要组成部分，推动着能量流动和物质循环，在生物地球化学循环中扮演着重要的角色，许多酶和抗生素等生物活性物质均来自于微生物。据统计，每克土壤约含有107个微生物细胞，但用传统技术培养的微生物仅占微生物总数的0.01％～10％而大部分微生物处于不可培养的状态，因此，相当多的菌种由于无法培养而不能被充分的开发和利用。另外，土壤微生物对所生存的微环境十分敏感，是常用的土壤生态系统变化的预警及敏感指标。将近些年发展起来的分子生物学技术（如PCR-DGGE、ARDRA、RFLP等）运用到土壤微生物生态学的研究，可避开传统的微生物分离培养过程，直接探讨土壤中微生物的多样性变化及其与环境的关系，克服因土壤微生物可培养性的差异引起的分析偏差。这些分子生物学方法主要通过提取土壤中微生物总DNA，并对特定DNA序列（如16S rDNA基因）进行扩增，通过分析扩增产物的多样性来推断微生物群落的多样性。因此，从自然环境土壤中提取高纯度、高质量的微生物总DNA对后续研究都是相当重要的。【实验器材】1．实验材料不同生态环境的根际土壤样品。2．试剂DNA抽提缓冲液（根据提取方法选择）、SDS（十二烷基磺酸钠）、EDTA（乙二胺四乙酸）、DNA Marker、苯酚／氯仿／异戊醇（25∶24∶1）、70％酒精，16S rDNA通用引物。3．仪器和用具离心机、水浴锅、电泳仪及电泳槽。【实验设计思路】1．从土壤中提取微生物总DNA（1）裂解细胞。方法包括：①物理法，如玻璃珠研磨振荡、超声波、微波、冻融、煮沸、研钵研磨等。②化学法，如用表面活性剂SDS、热酚、高盐等。③酶解法，如用裂解酶、溶菌酶、蛋白酶、无色肽酶、链霉蛋白酶等。④联合裂解法，是物理、化学方法的综合利用。（2）提取核酸。一般采用酚／氯仿／异戊醇抽提法。（3）核酸的纯化。方法有：①电泳法。在1％低熔点脂糖凝胶中电泳，切下含DNA的凝胶，回收。②分子筛法。用Sephadeex G50和G200纯化核酸。③选择沉淀法。用亚精胺-HCl在低盐条件下沉淀DNA，回收。④商品纯化柱法。2．总DNA的纯度判断土壤中含有大量的腐殖酸，因此在提取的过程中会有腐殖酸污染。腐殖酸可以螯合Mg2＋，或和DNA、蛋白质发生共价结合，从而抑制酶的活性，影响后续的实验操作。由于腐殖酸在230nm处有个吸收峰，通过估算OD260/OD230值可确定所提取的DNA中腐殖酸的污染程度：OD260/OD230值越高，表明DNA纯度越高；反之，腐殖酸污染越严重。由于蛋白质在280nm处有个吸收峰，通过估算OD260/OD280值可确定DNA中蛋白质的污染程度：纯的DNA的OD260/OD280值为1.8；越接近1.8表明DNA越纯；小于1.8表示有蛋白质或酚污染。3．总DNA直接用于PCR扩增为了验证提取的DNA是否含有杂质，以细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增，能直接扩增到16S rDNA片段，说明提取的DNA比较纯，可以直接用于后续操作。【研究目标】（1）建立一种适合的土壤微生物总DNA的提取方法。（2）提取的DNA质量达到可直接用于PCR分析的要求。

近几年，地下水中含氟表面活性剂（PFAS）对健康的危害开始受到社会关注。一份新研究显示，地下水中PFAS的含量只是冰山的一角，其实大量这种化学成分还在土壤中像一颗“定时炸弹”一样缓慢向地下水层迁移。PFAS家族有近3000种化合物。上世纪40年代起，广泛用在食品包装、防水材料、不沾产品、披萨盒子、油漆、消防泡沫等产品中。这种化合物在自然环境和人体中都无法分解，将长期存在。多份研究报告称，美国废水中普遍存在PFAS污染，有害人体健康。“因为很多产品中都含有PFAS，它们都进入废水。废水处理厂没有处理这些化合物的设计，因此它们一直在水资源中被循环使用。这些水用于浇灌足球场地、补充含水层，”亚利桑那大学（University of Arizona）环境科学教授布鲁索（Mark Brusseau）说，“它们还会进入固态生化产品，如肥料，因此PFAS在不同时期、从各种渠道、反复进入自然环境。”研究人员开发了一个全新的数学模型，模拟这些化合物从地表和泥土层向地下水迁移的复杂过程。结果显示，大部分PFAS累积在空气与土壤中水分接触的表面，这显着降低了化学成分向地下水迁移的速度。还发现，在粗颗粒土壤中迁移的速度比在细颗粒土壤中更慢。“这意味着大部分PFAS还在泥土中，它们就像一颗向下迁移的定时炸弹。”主要研究者亚利桑那大学水文学助理教授郭波（Bo Guo，音译）说。郭波说，这项研究为环境治理政策制定者提供了依据。目前治理措施主要针对地下水，其实，是不是应该改为针对土壤呢？还是等待几十年、几百年后再针对地下水进行治理？这份研究近期发表在《水资源研究》（Water Resources Research）期刊上。

现代人是幸运的，20世纪中期，战争结束了，人类也成功地跨出地球之外，不用再沉迷于各种各样的、虚无的神话故事中。苍穹之上，没有金碧辉煌的宫殿，没有美丽动人的神仙眷侣，没有法力无边的各路神仙，只有一片更加神秘、更加遥远的世界。我们生活的地球位于太阳系内，它是目前唯一孕育着生命的天体，它有一个好兄弟、好伙伴——月球。自古以来，人类便与月球有着说不明、道不清的渊源关系。从“举头望明月，低头思故乡”的深情表白到迁移至月球居住的星球移民计划，可以说，人类与月球之间的距离正在一步一步地缩短。但是，我们真的认清月球这颗天体了吗？很明显，月球依然是一个谜团，而且是处于刚刚起步状态。网友们最想知道的是月球真实身份和真实来历，对此的猜测亦从来没有断绝过。有人说它是外星生物用来监测地球的间谍卫星，也有人说它是地球身上的一块血肉等等。各种猜测层出不穷，难以有所定论。古有神话故事嫦娥奔月，这包含了人类的一个重大梦想。1969年1969年7月20日世界时20:17:43，是一个值得铭刻在人类历史里程碑上的一个时间，美国阿波罗11号宇宙飞船载人登月成功。包括阿姆斯特朗三人在内的航天团队成为世界首次登陆月球表面的人类，全世界都为此而欢呼。不过，鲜有人知的是，此次任务结束后，三位宇航员从月球上带回了842磅（约382公斤）的土壤样本，其中包括了土壤、岩石和陨石。可惜由于当时的实验仪器水平有限，难以对这些样本做详细的分析。因而一直被美国宇航局（简称NASA）妥善保管着。如今，时代已经迈进21世纪了，信息高速发展，NASA终于打算对这些土壤样本进行研究，破解月球的谜题。戈达德太空飞行中心是被选中研究月球土壤的两大科研团队之一，他们所选的主题是研究太阳系演化的过程。在实验室中，科研人员使用高尖端仪器检测土壤中的尘埃、碎石块，希望能从中知道月球土壤中的化学成分是如何在亿万年的太阳系演化过程中形成的。在实验过程中，该研究所的工作人员发现了一个事情，地球和月球极有可能是同时诞生的。原因是在对陨石的样本研究中检测出与地球同源的氨基酸，这是生物体必备的功能要素。目前该实验正在不断完善中，相信不久之后便会公布最终的结果了。随着时代的发展，人类的航天事业也越来越兴盛，月球由于被发现拥有丰富的矿产资源，因而受到世界各国的重视，关于它的奥秘也正在被一点点地揭开。去年的3月份，我国嫦娥四号探测器成功在月球的背面登陆，并成功拍摄到照片，通过鹊桥卫星传回了地面。这对于日后探索月球背面有很大的帮助。除了月球之外，太阳系的其他行星亦纳入人类的研究范围内。特别是火星，它极有可能会成为未来人类殖民的家园。NASA正在加紧探索的脚步，数年之后即可发送宇航员登陆其表面，获取更多资料数据，亦有可能带回火星的土壤样本，届时或许有意想不到的惊喜出现。朋友们，你们对此有什么看法呢?不妨留言讨论一番。

土壤固化剂的目的是辅助道路施工道路或道路两边的加固，可以很好地把施工原料进行固化增强性能，以免出现问题的专用助剂产品。粉体土壤固化剂、高分子土壤固化剂、水泥固化剂、混凝土固化剂等样品需要分析配方，找成都中科溯源检测技术。一、土壤固化剂概述土壤固化剂是指一种新型的节能环保工程材料，由多种无机和有机材料合成而成，可以固化各种类型的土壤。对于需要加固的土壤，根据土壤的理化性质，只需将一定量的固化剂进行混合，混合和压实即可达到所需的性能指标，不仅可以提高工程性能 稳定土壤，也起到节约成本的目的。二、土壤固化剂配方参数物理状态：液体且可以溶于水稳定性：长期储存和正常条件下运输。毒性：无危害、无腐蚀、无污染。燃点：不燃烧。土壤固化剂是一种具有出色的道路技术指标的助剂。施工成本低且方便，缩短了工期，特别有利于生态和环境保护。它广泛用于路基水稳定层中，也可用于边坡固化和渣土制砖，固体废物处理，土建墙体维护等。三、土壤固化剂配方还原及成分分析土壤固化剂是一种可将土壤固化成致密板材，并提高土壤抗压强度，水稳定性，冻稳定性和其他工程性能的新型的环保道路施工材料，可以很好的节省或替代水泥、石灰、砂砾等材料。中科溯源检测技术主要通过红外、核磁、GC-MS、LC-MS、ICP或AAS等为你剖析配方。

来源：NASA/JPL-Caltech对我们许多人来说，在这次新冠病毒大流行隔离期间，园艺一直是一种用于转移注意力的治疗手段。但是一些来自喷气推进实验室的研究人员在家里玩弄园艺的时候怀着的却是另一个目标，那就是在月球上种植食物。美国宇航局科学家马克斯·科尔曼(Max Coleman)说：“我们试图表明宇航员可以通过园艺在月球上种植他们自己的食物。我们想朝这个方向迈出一小步，证明月球土壤中含有可以作为植物养分的物质。”自2020年3月中旬以来，科尔曼和他的同事们一直被困在家里，但他们已经在模拟月球风化层的研究主题上工作了一年多。他们正在研究月球土壤颗粒的大小，吸收水分的速度，以及在风化层中种植食物理想的矿物质比例。同时，他们也在试图确定在月球风化层中生长得最好的植物。当发布“封闭”命令的时候，他们正准备动手开始对土壤传感器进行实际测试，这些传感器可能最终会在月球上使用。尽管科尔曼团队无法将任何月球模拟土或土壤传感器带回家，但他决定自己进行创新。他在网上订购了一些沙漠沙，由于这些沙漠沙没有任何有机物质，所以这是很好的月球风化层模拟替代品。通过将铝箔折四五次制成条，他制作了自己的传感器，然后把它们放在他的电池测试器上，以测量沙子中的水的电阻。他决定在实验中使用萝卜籽。科尔曼在一份新闻稿中说：“(萝卜)以前曾在太空中使用过，它们发芽速度非常非常快。”这使得他们很有可能获得相对快速的实验结果。此外，萝卜发芽不需要大量的水，所以它们可以很好地测试什么东西可以在一个月球天(28天，连续14天的阳光照射)内快速生长。由于他不能在喷气推进实验室工作，科尔曼使用了他手头上的其他物品。他把沙子放进一个有四部分的熟食容器里，容器的四部分中使用不同数量的水。实验结果相当令人惊讶：容器水分最少的萝卜首先发芽，而且发芽效果最好。科尔曼说，这很有趣，因为“我们想看看水分少到什么程度就能发芽。”该团队的研究正在帮助他们开发一个小型科学有效载荷，该有效载荷将会搭载在一艘前往月球的商业航天器上，如果被选中的话，这个有效载荷将通过美国宇航局的商业月球有效载荷服务(CLPS)计划运送到月球表面。该小组计划在大小、质量、功率需求和通信需求方面将该实验打造为合适CLPS航天器的有效载荷。他们的工作目标是就地利用生物资源，与如何获得水和氧气不同，他们解决的是从哪里获得食物的挑战。科尔曼解释说，对于未来的宇航员来说，“你能就地使用的东西越多，效率就越高，因为你不用随身带那么多东西。”通过在月球上做实验，萝卜实验将补充目前国际空间站正在进行的研究，比如目前的在轨蔬菜生产系统(Veggie)，其特点是在特制的土壤中种植植物，目标是最终为空间站宇航员提供食物。科尔曼说：“我们不能在地球上用完美的月球土壤进行恰当的测试，但我们正在尽我们所能。以后，我们还想要证明它确实能够在月球上生长。”【翻译/前瞻经济学人APP资讯组】参考资料：https://www.universetoday.com/147185/radishes-can-likely-grow-in-lunar-regolith/

今年的科技活动周期间我省众多重点实验室向公众开放今天我们走进黄土高原生态恢复实验室一起了解一下黄土高原里的生态秘密在黄土高原生态恢复实验室的植被培育室里，多种多样的植物正在静静生长，每一种植物的土壤成分、水分比例都模拟着黄土高原上不同的地理环境。黄土高原生态恢复山西省重点实验室副教授 贾彤这些植被，主要是用于矿山生态修复过程当中的一些植被，我们还有很多其他类型的河草的植被，它通常有一个特征，就是它可能会感染一些特定的微生物。黄土高原植物和微生物群落之间的各种奇妙反应就是贾彤团队研究的重点，实验室多个项目都是利用微生物赋予植物的耐重金属性、耐贫瘠养分的特性，来完成矿区、水土流失地区的植被修复。黄土高原生态恢复山西省重点实验室副教授 贾彤目前关于这种微生物，我们已经把它分离、纯化、鉴定到种了。下一步，根据这种微生物的属性，我们可以把它进行扩繁，应用于矿区的一个实践应用当中。微生物对黄土高原生态环境的影响不仅仅局限于植被修复，水体中微生物的应用更加广泛。在实验室当中，工作人员正在对汾河水样品进行检测，样品是从汾河60个不同流域采集的，不同的微生物可以有效地分解水中不同的污染物。黄土高原生态恢复山西省重点实验室教授 李君剑主要测水体里面的抗生素，以及它产生的耐药基因，知道了它的污染原因，我们就可以提供相对应的措施。黄土高原生态恢复山西省重点实验室在土地整治与生态工程、工矿区植被恢复与生物多样性保护、工矿区水资源保护与高效利用等方向都有所突破，为我省矿区生态恢复及有色金属尾矿治理提供技术指导，为黄土高原受损生态系统的恢复提供解决方案和技术支撑。敬请关注山西经济资讯频道每晚九点《每日经济报道》重播时间：次日上午6:20 中午12:30 记者：王琨 张卓 编辑：成 沛