展望篇:迈出星际种树的第一步

森林永续经营系列 · 第十二篇
F012 展望篇 迈出星际种树的第一步
让人类的星际移民有温度、有氧气、有花开
作者:许立 | 公众号:林深栩栩
如果说前十一篇文章,我们都在讨论”如何在地球上,把一片森林经营成能持续产生价值的资产”,那么这一篇,我想把目光放得更远一点——放到地球之外。
人类未来可能面对的环境,无非两个方向:大到星际移民,小到地球内受环境胁迫的迁徙与居住。但无论走到哪里,有一件事始终不变——花草树木,是人类永远离不开的伴生生命。因为只有当一株植物在新土地上扎根、发芽、吐绿的时候,一个陌生的栖居空间,才会真正开始被称作”家园”。
这也是我们作为一家林业企业,为什么想去参与星际移民项目的理由。星舰 V3 已经在 2026 年完成首飞,马斯克明确把 Starship 用于月球和火星;ispace 等第三方已经通过预订运力,做起了月球货运”班车”。这意味着载荷接口正在打开——但一个被严重忽视的事实是:几乎所有火星方案都在谈火箭、谈能源、谈水,很少有人认真回答一个问题——
“到了以后,怎么让一个地方长出生命感?”
而这件事,恰恰是林业的本行。人类的星际移民必须是有温度的,必须要有花草树木的陪伴——它们能固植水土、吸收二氧化碳、循环释放氧气、改善居住空间、调节人的情绪。这五个功能,每一个都是地外生存的刚需。
一、先想清楚:星际移民,无非面对两种环境
把复杂问题简化,人类星际移民要面对的栖居环境,归根结底只有两种:
第一种,有氧气的星球。但”有氧气”不等于”能种树”——重力、原生土壤、辐射、气压、温差,每一项都可能让地球植物无法存活。
第二种,无氧环境。月球、深空飞船、以及大多数星际基地,都没有可供呼吸的大气。人类只能通过构建封闭式的人工循环制氧空间来生存。
这两种环境,对应两条完全不同的技术路径。下面分别讲透。
封闭温室 + 风化层生物修复 4 人基地约需 80–100 ㎡ 植物舱路径一:有氧但恶劣的地表
路径二:无氧封闭生保舱
▲ 星际种树的两条路径:有氧恶劣地表 vs 无氧封闭生保舱
二、路径一:有氧但恶劣的外星表面——以火星为例
先说一个残酷的判断:即使找到有氧气的星球,也几乎不可能直接露天种树。以火星为例,现实条件极其恶劣:
火星表面大气压只有地球的 0.6%,水处于”不烧开直接沸腾”的状态;土壤里含有 0.5%-1% 的高氯酸盐,是剧毒物质;几乎不含有机质和微生物;保水量只有地球土壤的 30%;重力是地球的 38%;没有磁场屏蔽辐射;白天黑夜温差超过 100℃。
所以这条路径的本质,不是”种树”,而是”在火星上建一个地球微气候泡”——用封闭/加压温室 + 风化层生物修复,分四步走:
第一步:环境隔离
在熔岩管洞穴或加压穹顶里做种植舱,把外部的辐射、低压、极端温度全部挡在外面。这是第一步,也是最基础的工程前提。
第二步:风化层改良,而不是替换
从地球运土,每吨成本是天文数字。必须从火星本地风化层(regolith)起步,逐步”造土”:
① 物理结构改造:用岩棉(rockwool)做毛细基质,让营养液自下而上浸润风化层。
② 有机质注入:混入蚯蚓堆肥,提供腐殖质和微生物载体。
③ 微生物接种:丛枝菌根真菌是关键——实验证明,只有同时接种菌根真菌 + 蚯蚓堆肥,模拟月壤里的鹰嘴豆才能开花结荚;微生物联合体也能在模拟火星土壤上培育出大麦幼苗。
第三步:选物种,从”功能植物”起步,而不是森林
前期栽的不是树,而是:产氧/固碳主力(小麦、土豆、大豆、红薯);氮气固定者(豆科微绿苗)。而林业企业真正的切入点在这里——灌木、观赏性乔灌木、药用植物,以及用于风障、微气候调节、心理福祉的木本植物。它们是非粮食功能植物,在生保系统里有明确位置。
第四步:重力适应
火星 38% 重力会改变根的向重性和激素分布,植物会出现”航天综合症”。这一步需要地面模拟实验先行——我们可以建一个”38% 重力模拟 × 火星风化层模拟物”的育苗平台。
这条路径的核心洞察是:林业企业卖的从来不是”树”,而是”风化层→土壤”的生物转化能力。地球土壤之所以能种东西,是因为一克健康耕土里有数亿微生物在负责氮循环。把这套”造土”能力搬到火星,是林业企业独一无二的壁垒。

▲ 路径一:火星表面”封闭温室 + 风化层生物修复”四步走
三、路径二:无氧环境中的封闭循环生保
这才是”星际种树”真正的主战场——飞船或外星基地里,一个完全人工的氧-水-碳循环。原理不复杂,关键是”闭合度”:
宇航员呼出 CO₂ → 植物光合作用吸收 → 释放 O₂ → 宇航员呼吸;植物蒸腾 → 冷凝 → 净化 → 再饮用;人/动物废物 → 微生物分解 → 营养液 → 回到植物。这是一个环环相扣的闭环。
中国”月宫一号”已经验证了这条路径的可行性:在 150㎡、500m³ 的空间里,3 批志愿者持续生存了 370 天,系统闭合度 98%,氧气和水 100% 循环,大部分食物系统内自给。这是目前全球最接近”星际林业”的地基实验。
NASA 给出的工程量化指标是:约 20-25㎡ 的作物种植面积为 1 个人供氧,约 50㎡ 供其膳食热量。换句话说,一个 4 人火星前哨站,需要大约 80-100㎡ 的植物舱——这就是”星际林场”的最小规模。
在这种环境里种树的技术要点:
① 不用土,用雾培/气培:根系悬空,定时喷淋营养液,水肥利用率远高于土培。
② LED 红蓝光精准光谱:火星接收到的太阳光只有地球的 43%,必须补光。
③ 乙烯管理:密闭空间里植物自身产生的乙烯会累积中毒,必须有催化分解装置。
④ 树种选择:前期以矮化、速生、高产氧、可食可药的木本为主——蓝莓、枸杞、茶树枝条、矮化苹果;中期才考虑景观乔木幼苗。

▲ 路径二:无氧环境下的封闭循环生保系统(氧-水-碳闭环)
四、还有没有其他路径?——五个容易被忽略的模式
答案是:有,而且林业企业应该重点关注这五个:
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种子-菌种库先行,而不是植株先行。从地球运一株树的成本,够运百万粒种子 + 千种微生物孢子。林业企业可以主导构建”星际造林种子-菌种协同包”——每棵树苗配一套专属菌根真菌和根际细菌,这本身就是高附加值产品。
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人工土壤(Engineered Soil)制造。不依赖自然风化层,而是用小行星/月球极区水冰 + 地球运抵的基材 + 微生物,在轨制造人工土壤。“人工土壤配方”可以成为核心技术资产:风化层 + 特定微生物 + 有机胶结剂 + 缓释肥料的模块化配方,按目标星球定制化设计。
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熔岩管洞穴垂直林业。月球和火星都有巨大熔岩管,天然屏蔽辐射、温度稳定。把洞穴改造成垂直林场,利用立体林业思路——这是地球林业企业在立体种植上的经验可以直接迁移的场景。
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生物反应器式微生态。不是种完整的树,而是用植物细胞的生物反应器持续产氧和提取物,配合藻类系统。这是”生保”和”林业”的中间形态,工程上更可控,适合作为”树木”之前的过渡产品。
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心理福祉型植被系统。这是最初洞察里最值钱的部分——花草树木对人类心理的价值。在长期封闭星际环境里,心理健康是任务成败的关键因素。林业企业可以提供:观赏性开花植物(调节情绪)、芳香植物(嗅觉刺激)、可互动修剪的灌木(园艺疗法)、“故乡植物”保育计划(把地球各文化代表性植物带上天)。这一块目前没有任何航天承包商在做,是林业企业的蓝海。
五、陆兮科技类脑大模型:让AI预演”星际植物”的进化
星际种树最难的地方,在于我们无法把每一种植物都送上太空去试错。这时候,就需要一个”大脑”帮我们提前推演——这正是陆兮科技类脑大模型的价值所在。
在 F11 里我讲过,类脑计算(Neuromorphic)用脉冲神经网络模拟生物神经机制,天然低功耗、事件驱动、贴近生物信号传导。放到”星际植物”这个命题上,它有三个别人做不到的能力:
第一,预测表观遗传变化。把基因组、表观基因组、转录组、代谢组的多组学数据,与低重力、高辐射、低气压、高 CO₂、特殊光谱等环境因子融合建模,预测植物在星际环境下的 DNA 甲基化、组蛋白修饰、小RNA调控 如何演化——哪些性状会被”开启”或”关闭”,提前筛出耐逆、矮化、高产氧的品系。
第二,生长模型的数字孪生。建立一个”火星林场”的数字孪生,模拟数万代植物在低重力、高辐射下的形态建成、光合效率、根系向重性变化。用类脑脉冲网络的时空计算特性,去逼近植物激素信号和电信号的传导机制——这是传统大模型算不出来的”生命感”。
第三,端侧AI实时调控。陆兮的端侧芯片低功耗、实时响应、数据不出舱,正好可以嵌入生保舱,本地闭环调控 LED 光谱、营养液配比、CO₂ 与乙烯浓度。星际基地能源极度受限,这正是类脑芯片”算力/功耗比”碾压传统 GPU 的战场。
一句话:陆兮的类脑大模型,就是我们给”星际种树”装的”育种推演引擎”和”生保调控大脑”。

▲ 陆兮科技类脑大模型:星际植物的表观遗传预测 + 生长模型数字孪生
六、国际林业龙头,现在如何着手?——三年研发路线图
先校准一个目标:我们要做的不是”火星种树”,而是”地外生保林业模块”。前者是科幻叙事,后者是工程产品。而林业企业在生保系统里的真正位置,是三件事:风化层→土壤的生物转化能力;功能植物与木本植物的选育;闭环生保系统的植物模块工程化。
第一年(Y1):地基实验能力 + 核心 IP 孵化
① 建”星际林业”实验舱:中试级受控生态生保实验舱,关键参数——可控气压(0.6%100% 地球大气压可调)、CO₂ 浓度可控、LED 红蓝光光谱可调、可填装模拟风化层,面积 50100㎡,支撑 1~2 人级物质循环验证。
② 风化层生物改良,抢占核心 IP:建立自有微生物联合体(菌根真菌 + 固氮菌 + 高氯酸盐还原菌 + 有机物分解菌),申请专利;筛选木本先锋植物(灌木、观赏乔灌木、药用木本),验证其在改良模拟风化层中的表现——这是月宫实验没覆盖的空白。
③ 极端抗逆物种选育:建立”地外极端环境植物种质库”,重点收录苔藓、地衣、耐寒灌木、固氮木本;利用航天育种渠道,把候选物种送上太空诱变,选育适应低重力、高辐射、高 CO₂ 的品系。
Y1 结束应有的产出:1 个实验舱 + 2~3 项微生物菌剂专利 + 1 套候选植物清单 + 1 篇高水平论文。
第二年(Y2):闭环模块工程化 + 关键验证
① 林业生保模块原型机:把 Y1 的生物学成果封装成可工程化、可飞行的模块——土壤构建舱、产氧主食舱、功能木本舱、微生物分解舱、中央 AI 调控,五个舱段协同。
② 38% 重力模拟验证:用回转器(Clinostat)或抛物面飞行做验证实验,研究低重力下根系向重性、激素分布、水分运输的改变。
③ 联合飞行实验(关键里程碑):通过国内载荷通道或 ispace 等商业月球载荷服务商,把”林业生保模块缩比样机”作为科研载荷送上近地轨道或月球,验证微重力条件下的栽培工艺。这里有一个时间窗判断——月球窗口先于火星窗口打开,Y2 应把月球作为首个真实环境验证目标。
第三年(Y3):飞行产品化 + 商业闭环
① 形成标准化”星际林业载荷包”:微生物菌剂包(月球版/火星版)、种子-菌种协同包、模块化栽培单元、AI 生保调控软件。
② 真实地外环境验证:验证风化层原位生物改良的实际效果、封闭生保模块在真实辐射低重力下的长期稳定性、木本功能植物在一个地外月夜周期内的存活。
③ 打开多条商业收入线:航天主业(向航天机构/商业空间站出售林业生保模块);技术溢出(把风化层改良技术转化为地球矿山复垦、荒漠化治理);消费级产品(星际育种花卉、心理福祉植物);IP 与标准(牵头制定”地外林业生保模块”行业标准,占据话语权)。

▲ 国际林业龙头的”星际种树”三年研发路线图(Y1→Y2→Y3)
七、合作网络与资金申报:Y1 就要布好的棋
不要直接去找马斯克——SpaceX 的核心是运输,不是生命科学。正确的切入路径是载荷合作 + 国家航天机构合作 + 地基实验先行三条腿:
国内学术与载荷通道:北京航空航天大学(“月宫一号”生保系统总体技术)、中国科学院新疆生态与地理研究所(极端抗逆物种)、中国科学院微小卫星创新研究院(飞行载荷机会)、中国空间技术研究院/航天生物集团(航天育种搭载渠道)。
国际商业与机构通道:NASA Kennedy / Ames 研究中心(国际学术交流、CLPS 商业月球载荷服务供应商准入)、Interstellar Lab / Redwire / Nanoracks 等已深耕航天植物系统的公司(做林业模块分包商)、ispace 等星舰运力代理(月球载荷预订)。
资金申报渠道:国家自然科学基金(地外风化层生物改良机制等基础研究)、国家重点研发计划(生物再生生命保障系统关键技术)、航天科技集团/航天科工集团配套研发、商业航天产业基金(海南文昌、湖北武汉等)、以及 NASA SBIR/STTR、ESA GSTP 等国际计划。
结语:有温度的星际移民,从一株幼苗开始
最后,我想讲一个最容易被忽视的关键判断:我们最大的竞争优势,不是资金,而是”林业”这个身份本身。
在航天圈,做生保系统的几乎都是航天工程背景,他们懂闭环控制、懂热力学,但不懂土壤、不懂植物、不懂微生物群落——而这些恰恰是林业企业的日常。反过来,传统林业企业又普遍缺乏航天工程的系统思维。这中间留出的一块空白——地外土壤的生物构建——正是”航天圈做不好、林业圈做不到”的稀缺位置。
当 Starship 把第一批 100 吨载荷送到火星时,那里面应该有我们设计的”生物再生生命保障林业模块”。这不是去”参与马斯克的项目”,而是和马斯克的项目形成互补——他负责把人送到,我们负责让人活下去,并且活得有尊严、有温度。
你最初说的那句话——“星际移民必须是有温度的,必须要有花草树木的陪伴”——这不是浪漫修辞,而是生保系统工程里”人因工程”(Human Factors)的核心需求。在长期封闭环境里,植物的心理价值已经被反复验证。把这个需求翻译成可工程化的”林业生保模块”,就是我们的星际赛道。
“迈向星际的第一步,不一定是踩上一块陌生的土地,而是让一株幼苗,在那里扎下根来。”
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本系列至此暂告一段落。从 F01 的”森林是宇宙赐予人类最大的金融性资产”,到 F012 的”迈出星际种树的第一步”,我们走完了一条从地上到天上的完整旅程。
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— 林深栩栩 · 森林永续经营系列 —