如果说星际移民、地外定居是人类未来的终极浪漫，那如何在月球、火星上种出粮食，就是这份浪漫背后最硬核的现实难题。
一直以来，地外农业的研究多依赖物理改良与营养液补给，而2026年发表的一篇空间科学综述，系统梳理了微生物在星际种植中的应用潜力。该文献客观指出：地球陆生有益真菌具备改良月壤、火星风化层理化性质、辅助植物适应地外极端基质环境的潜在能力，可作为未来地外原位资源利用的备选生物技术方案。
文献通过汇总全球现有模拟试验、太空微生物观测数据，明确了多类陆生真菌适配地外极端种植环境的生物学特性，为空间农业微生物筛选提供了系统性参考。
01 星际种植的死局：月壤、火壤根本种不了地
人类想要实现月球、火星长期驻留，必须搭建自主植物种植系统，实现食物自给。从地球运输土壤、肥料成本天价（NASA数据显示，近地轨道物资运输成本约2万美元/公斤），原位利用地外风化层（月壤、火壤）种植，是唯一可行的路径。
但天然的月壤、火壤，是完全不适宜植物生长的“极端基质”，存在多重致命缺陷：
无任何有机质、无天然微生物生态，无法形成土壤物质循环；铝、铁、锰等金属元素严重超标，远超作物耐受极限，极易产生重金属毒害；现有试验证实，仅依靠营养液补给、物理改良手段，仅能短期维持植物基础存活，无法持续改善风化层基质缺陷，难以支撑长期稳定的地外种植体系，需要依托微生物辅助改良。
02 硬核科研实锤：真菌是星际土壤改造的潜力微生物资源
该2026年综述通过整合多项试验研究，客观总结：多种陆生有益真菌可通过自身代谢与共生机制，改善月壤、火星风化层的不利条件，缓解植物生长胁迫，是适配地外种植场景的潜力微生物资源。目前相关研究仍处于理论探索与模拟试验阶段，尚未实现规模化地外应用。
文献详细罗列了四类具备地外风化层适配潜力的真菌类群，均有明确试验数据与研究支撑，具体包含子囊菌类功能真菌、极端耐受真菌、国际空间站长驻真菌及丛枝菌根真菌，各类菌群具备差异化的基质改良与植物促生特性。
1. 子囊真菌（木霉、青霉、曲霉）
月壤与火星风化层中含有磷、铁、镁、钙等植物必需元素，但这类元素多以惰性矿物氧化物形态存在，无法被植物直接吸收利用。文献证实，木霉、青霉、曲霉等子囊真菌可通过分泌草酸、柠檬酸等多种有机酸，参与岩石矿物的生物风化过程。
其中简青霉可在模拟月壤环境中完成生物浸出，两周内可从风化层浸出镁、钙、铁、铝等金属组分；黑曲霉可有效螯合铝离子，适配月壤高铝胁迫环境，将固化矿物养分转化为可溶性形态，提升养分生物有效性。
同时，月壤、火壤普遍存在铝、铁、锰等金属含量超标问题，易对植物根系产生氧化毒害。多类功能真菌可合成高亲和力铁载体，特异性螯合基质中过量的游离金属离子，降低重金属生物毒性。其中木霉、弯孢霉、镰刀菌等菌株可通过细胞壁吸附、生物富集作用固定重金属；黑曲霉、枝孢菌可高效参与铁金属代谢与钝化，缓解地外基质的金属胁迫。
2. 高氯酸盐降解真菌
火星风化层普遍检测出高氯酸盐有毒物质，是制约火星种植的核心毒性因子。据文献收录的研究数据，多类耐盐真菌与酵母具备高氯酸盐代谢能力，其中汉逊酵母可耐受2.4M高氯酸盐胁迫，可将有毒高氯酸盐逐步分解为无害氯离子与氧气。同时青霉、鞘氨醇单胞菌伴生真菌，也可参与高氯酸盐降解，逐步净化火星模拟基质的毒性污染。
3. 丛枝菌根真菌（AMF）
文献重点阐述了丛枝菌根真菌（球囊菌门）的独特适配价值。区别于普通功能真菌，AMF可与绝大多数陆生植物形成专属共生体系：
一方面可分泌球囊素蛋白，促进松散的风化层颗粒团聚，优化基质孔隙结构，改善地外基质保水、保肥性差的物理缺陷；
另一方面可延伸菌丝网络，拓展植物根系吸收范围，通过调控铁、磷转运基因，提升植物对贫瘠基质中养分的吸收效率。
已有模拟试验证实，接种AMF的鹰嘴豆可在100%模拟月壤环境中正常生长、开花结籽，植株存活周期较未接种植株延长两周。
4. 极端耐受真菌与空间站原生真菌
文献收录了两类具备天然太空环境适配性的真菌资源，是地外种植微生物筛选的重点研究对象。
第一类为极端嗜逆真菌，以南极隐生真菌为代表，可合成黑色素抵御高强度宇宙辐射、极端干旱与低温胁迫，耐受地外极端环境能力极强，具备地外定植与基质改良潜力。
第二类为国际空间站（ISS）原生检出真菌，科研人员通过宏基因组检测，在空间站长期检出曲霉、青霉、木霉、白僵菌、红酵母等菌株。这类菌群长期在太空微重力、辐射、贫瘠环境中存活，天然适配太空胁迫环境，且多数菌株具备解磷、促生、抗逆的基础功能。
文献同时客观提示，这类真菌仅具备应用潜力，部分菌株存在潜在致病性与生物安全风险，在地外封闭生态系统应用前，需完成严格的安全筛选与胁迫适应性验证。
03 研究局限与未来科研方向
文献明确指出，当前真菌辅助太空农业的研究仍处于初步探索阶段，存在多处关键研究空白，尚未形成成熟的应用体系：
目前多数试验仅基于地面模拟风化层完成，缺乏微重力、宇宙辐射、极端温变等真实太空环境下的菌株稳定性验证；真菌菌株的地外生物安全性、长期定植稳定性未得到系统验证；适配地外封闭种植系统的真菌接种、应用技术尚未标准化。基于现有研究成果与短板，文献提出，真菌生物技术是地外原位资源利用的潜力研究方向，可为未来地外种植系统构建提供新的技术思路。同时，地外真菌的适配性研究，也可为地球极端贫瘠、退化土壤的生物改良提供理论参考，实现星际农业与地球生态修复的理论互通。
总体而言，该综述通过系统梳理现有研究，证实多类陆生有益真菌可适配地外风化层的极端环境，能够从养分活化、毒素降解、重金属钝化、基质结构改良多个维度，辅助改善地外种植条件。但相关技术仍需大量试验验证，未来需依托天体生物学、微生物生态学、空间农业多学科交叉研究，逐步补齐技术短板，进一步探索真菌在星际农业中的应用价值。
参考文献
Oliveira J C, Loureiro R, Palmer A, et al. Selection of beneficial fungi for plants with the potential to metabolize lunar and Martian regolith[J]. Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 2026. DOI：10.3389/fspas.2026.1784533
