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文章摘要： 2016年，倫敦設計師利茲·喬卡約洛（Liz Ciokajlo）收到紐約現代藝術博物館(MoMA)的委託，請她重新幫忙設計「月球靴」。月球靴的靈感源自美國阿波羅登月工程宇航員所穿的鞋子，看起來就像毛茸茸的雪地靴。「月球靴」於1972年發射升空，當時正值月球探測
2016年，倫敦設計師利茲·喬卡約洛（Liz Ciokajlo）收到紐約現代藝術博物館(MoMA)的委託，請她重新幫忙設計「月球靴」。月球靴的靈感源自美國阿波羅登月工程宇航員所穿的鞋子，看起來就像毛茸茸的雪地靴。「月球靴」於1972年發射升空，當時正值月球探測任務的高潮，它是20世紀「塑料時代」的標誌，博物館館長們希望能有一個全新的版本。
喬卡約洛知道，只有生物材料才能在後塑料時代發揮作用，但這位設計師也希望有個全新的目的地來幫助啓發靈感。
喬卡約洛想到，我們這代人對太空旅行的痴迷不再是月球，而是火星。而火星可以幫助她真正跳出固有的思維模式。喬卡約洛說：「火星始終是個神祕而充滿想象的地方。」
這些想法促使喬卡約洛研發出一種奇妙的生物材料，這種材料已經引起了建築材料創新工程師和美國宇航局(NASA)、歐洲航天局(ESA)等頂級航天機構的注意。她的最終設計是一款高挑的女性靴子，外觀看起來粗糙，可以在飛船上生產，使用的材料幾乎只有人類的汗液和真菌孢子，非常適合帶著有限行李前往火星進行7個月太空旅行。
這種神奇的生物材料是菌絲，即真菌的營養部分。如果你把蘑菇想象成真菌的「果實」，那麼菌絲可以被看作是它的根或莖。菌絲看起來像一團白色的線狀結構，每個結構都被叫做菌絲，它縱橫交錯地覆蓋著土壤和其他真菌生長的物質上。這些脈菌絲統稱為菌絲體，是真菌中最大的部分。
菌絲體有驚人的特性。它是一種很好的迴圈利用材料，因為它利用基質(如鋸末或農業廢料)來製造更多的材料，並且在合適的條件下具有幾乎無限增長的潛力。它能承受比傳統混凝土更大的壓力而不斷裂，是一種已知的絕緣體和阻燃劑，甚至能在太空任務中提供輻射防護。
火星靴的外部是由菌絲體製成的，而內部是棉麻複合菌絲體材料
藝術家兼工程師莫里齊奧·蒙塔爾蒂(Maurizio Montalti)表示，在地球上的菌絲體目前被用於製造天花板、皮革、包裝材料和建築材料。但在太空中，它的巨大潛力引人注目。蒙塔爾蒂說:「菌絲體依賴細胞的自我複製能力，從而在短時間內創造出更多的物質。」
爲了重新設計太空靴子，喬卡約洛想用人體作為部分製造材料的來源，並最終決定使用汗液。在太空探索中，利用排汗機制並不是新鮮事物，國際空間站目前將宇航員的尿液和汗液回收製造飲用水。但是用其製造鞋子，則是全新理念。喬卡約洛認為，在前往火星的長途旅行中，這可能會讓宇航員感到離家更近。
菌絲體在太空中的使用超越了物質創新。在研究過程中，喬卡約洛偶然發現了一本1893年的女權主義小說，書中把火星想象成一個性別角色顛倒的星球，這就是為什麼她的作品是女性靴子的原因。這部小說促使喬卡約洛設想出一個新的社會，在那裏生物材料提供了一種與我們周圍環境互動的新方式。就連靴子的名字卡斯基亞(Caskia)也來自小說，它是火星上唯一一個男女地位平等的地區名稱。
喬卡約洛的設計仍然處於假設狀態，因為為現代藝術博物館提交的真正靴子，以及目前正在倫敦設計博物館展出的靴子，確實使用了菌絲體，但沒有使用人類汗液，因為他們的時間實在太緊迫了。不過，科學可以證實他們設想的可行性。
菌絲材料可以通過多種方式形成。如果你有固體廢物(如鋸屑)，你要為它消毒，並加入真菌，這樣它就可以開始生長蔓延。通過在溫度和溼度可控的條件下孵育，白色的脈菌絲就會變得緊密，形成纖維狀的固體物質。這就是美國宇航局和歐洲航天局希望將菌絲體用於火星基地的方法。
對於火星靴來說，一種特殊型別的真菌(有500多萬個物種)在過濾出雜質後，會以人體汗液中稀釋的營養物質為生。還有蒙塔爾蒂所謂的「溼材料」，這種材料將利用模具直接包裹宇航員的腳，並通過產生汗液來維持。在這兩種方法中，真菌的生長都可以通過加熱到70或80攝氏度來停止，這意味著要麼在地球上使用烤箱，要麼在火星或外太空將其置於高溫環境中。
蒙塔爾蒂承認，這種物質可能需要額外的營養補充來促進其生長，但它植根於當前的菌絲體科學。他們為MoMA製作的靴子使用了一種特殊的稀釋配方。喬卡約洛說：「對於我們的每一個文化靈感，你都可以找到支援它的科學依據。」
歐洲航天局也同樣在推進菌絲體的研究。在與蒙塔爾蒂和烏得勒支大學合作的一個專案中，該機構正在探索真菌是否可以用於在太空中建造建築物，比如實驗室和其他設施。從地球上發射完全成形的火星設施是相當昂貴的，負載價格在每磅10000美元左右。在火星上採礦也存在問題，而且成本高昂。再加上目前一直存在的如何管理太空垃圾的問題，菌絲的分解和回收能力開始顯示出優勢。
研究團隊在10月份取得了初步成果，蒙塔爾蒂說這讓人感覺非常興奮。歐洲航天局仍在反覆檢查這些結果，所以現在還沒有公開相關發現。這位工程師夢想著將菌絲體與3D列印技術結合起來，甚至可以通過基因操作來獲得更多的選擇。
在大西洋的另一邊，美國宇航局也在研究，他們的火星任務是否能在火星上建設表面結構。美國人正在考慮在地球上生產一種帶有菌絲體的柔性塑料殼，然後在火星上啟用真菌促使其生長。這樣一來，一層薄膜可以在幾天或幾周內變成厚屋頂或厚牆。而且，這種建築可以是可塑型的：當它們的原料被消耗，理想溫度被降低，或者菌絲被熱量殺死時，真菌就會停止生長。若需要修復，休眠的真菌就會重新活躍起來。
除了建造太空設施，菌絲體最吸引人的方面之一是，某些真菌表達黑色素的能力。黑色素是一種生物分子，可以保護人類免受宇宙輻射的傷害。蒙塔爾蒂和歐洲航天局將此屬性作為專案的一部分進行了測試。
在地球上，許多專案都使用菌絲體作為結構成分。例如，卡爾斯魯厄理工學院(KIT)與瑞士聯邦理工學院(ETH)合作，利用3D列印技術建立了一個可以支撐屋頂的分支結構。
靴子的大部分是由菌絲體構成的，而白色的鞋底則是獨立形狀的3D列印塑料
對許多人來說，菌絲體提供了迴圈經濟的黃金範例。廢物可以作為菌絲體的營養來源，產生的材料具有潛在的生物可降解性，就像木頭一樣。為ETH和KIT提供菌絲體的印尼公司MycoTech建築師雅迪·努格羅奧（AdiReza Nugroho）說：「目前我們的材料來自提取，現在我們想要實現閉環迴圈。」
如果美國宇航局和歐洲航天局的實驗成功，少量真菌孢子就可以為火星上的人類定居點提供初期支援。從少量的孢子中，他們可以複製並找到宇航員在這顆紅色星球上行走的幾十種用途。如果喬卡約洛和蒙塔爾蒂的設計有效，他們設計的鞋子也會以真菌的形式「被賦予生命」。