精密营养和食品生物制造用于太空任务:向智能和生物再生生命支持系统发展
Junli Liu1, Deyong Zeng1, Bichun Hu2
1Department of Food Science and Engineering, School of Medicine and Health, Harbin Institute of Technology, Harbin 150000, China; National and Local Joint Engineering Laboratory for Synthesis, Transformation and Separation of Extreme Environmental Nutrients, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; The Intelligent Equipment Research Center for the Development of Special Medicine and Food Resources, Chongqing Research Institute of HIT, Harbin Institute of Technology, Chongqing 401120, China.
太空飞行营养需要先进的精密营养和生物制造来满足宇航员的需求. 这些集成系统使用人工智能和实时监控进行自主生命支持,确保地球之外的船员健康.
科学领域:
- 太空科学 太空科学
- 营养科学 营养科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 长时间的太空飞行会引发生理压力,改变新陈代谢和营养需求.
- 基于地球的饮食模式对于太空环境来说是不够的.
- 可持续的现场粮食生产对于未来的任务至关重要.
研究的目的:
- 审查用于太空探索的精密营养和生物制造方面的进展.
- 概述宇航员的营养要求和综合监测系统.
- 检查人工智能驱动的反和生物制造平台的自主生命支持.
主要方法:
- 在空间条件下对生理要求的分析.
- 整合多omics感应,人工智能和数字双胞胎以获得营养反.
- 评估微生物,植物和细胞生物制造平台.
主要成果:
- 精密营养和生物制造为个性化,闭环营养素生产提供了一个框架.
- 由人工智能驱动的系统能够根据宇航员生理学实时调整营养供应.
- 能源/材料流的结合和生物反应器的整合是关键.
结论:
- 综合精密营养和生物制造对于宇航员的自主性至关重要.
- 挑战包括长期稳定性,生物安全性和以地球为中心的优化指标.
- 未来的系统将利用人工智能进行自我调节的生物制造,使食物再生.
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