蘑菇对可持续发展的魔力

2019年的纪录片《奇妙的真菌》揭示了菌丝体网络在自然界中发挥的关键作用，以及地球上的整个生态系统是如何建立在合作和支持的基础上的。它强调了我们必须学会如何迅速接受这种精神，以使人类在这个星球上的生活更具可持续性。在仿生学的世界里，蘑菇的魔力带来了大量的创新。

可持续包装

Ecovative是一家总部位于纽约的生物材料公司，利用菌丝体开发了一系列生物材料。一种是聚苯乙烯泡沫包装材料的替代品，这种材料不使用石油，完全可生物降解，不释放有害蒸汽，实际上有助于处理有机废物。他们的产品，真菌复合材料，是由堆肥和菌丝体真菌混合而成。随着菌丝体的生长，它会消耗堆肥，取而代之的是稳定的、缓冲的菌丝体。成品几乎可以用于聚苯乙烯泡沫的任何用途，包括包装、绝缘或作为泡沫浮标和筏的替代品。

Ecovative Design的创始人埃本·拜耳和加文·麦金太尔于21世纪初在伦斯勒理工学院的一个名为“发明家工作室”的课堂上提出了这个想法。他们面临的挑战是观察一个普通的日常物品，并以一种以前没有人想到的方式使用它。当时，塑料造成的污染问题变得非常明显，所以他们决定尝试用他们的发明来解决这个问题。

拜耳在一个农场长大，在那里他注意到生长在木屑堆中的菌丝体具有粘性和粘附性。在对菌丝体进行试验后，拜耳和麦金太尔首先生产出了真菌复合材料，现在用于他们的蘑菇包装系列，他们说这种材料在强度和密度方面都优于聚苯乙烯泡沫塑料。几年后，他们推出了MycoFlex，用于制造高性能泡沫替代品和无动物“皮革”，这两种产品都有助于解决时尚和美容行业的污染和塑料问题。他们补充说，MycoFlex和MycoComposite都可以在家中进行堆肥，并在几周内返回地球。

Ecovative的首席营销官安迪·巴斯(Andy Bass)表示，该公司现在希望扩大他们开发的产品的覆盖范围。“我们从来不会对新材料的潜在想法感到茫然，但此时我们的重点是将我们现有的材料推广到全球生产和规模，为我们有合作伙伴的行业创造持久的变化和解决方案，并为环境做出积极的改变。”

捕捉水

NexLoop是一家仿生设计公司，专门从事被动水捕获以促进食品可持续发展，该公司将菌丝体向植物根部输送水的方式纳入其AquaWeb系统，该系统可捕获建筑环境中的大气水。随着城市化的快速发展，对真正的本地食物的需求不断增长，NexLoop意识到，实现这种范式转变所需的资源也必须本地化。

NexLoop的联合创始人、建筑师和生物设计师Jacob Russo解释说:“我们AquaWeb模块化水捕获系统的仿生设计过程始于检查将原位大气水源整合到食物系统所需的整体功能。”“我们的愿景是一个综合的、受自然启发的食物-水-能源联系，这在很大程度上依赖于我们设计一个适应当地和响应性强的食物系统的能力，并构建多功能产品，使农业，特别是在城市环境中，更有弹性、更经济、更安全。我们必须解决支撑粮食生产工作的一些基本资源投入和流动问题。”

NexLoop认为，这必须从水开始，而实施水管理的仿生策略是最好的方法，因为自然界已经管理了数十亿年的水。该团队还着眼于自然，以激发AquaWeb的水分配策略。

罗素说:“自然界一个重要的统一模式是，它只使用它需要的能量，并依赖于免费提供的能量。我们的目标是通过利用被动水分配方法将这一原则嵌入到我们的解决方案中。我们通过模仿菌根真菌中根状菌的功能来实现这一点。”

菌根是真菌的菌丝体和植物根之间的共生关系。菌丝体是真菌的营养部分，由大量分支的、线状的菌丝组成，通常在地下。菌丝是组成真菌菌丝体的分支丝。根状菌是菌根真菌中菌丝的根状聚集物，通过在邻近植物的根系之间运输水分来保持其水分(Ask Nature 2020)。

NexLoop的水分配网络就像一个人工根系，促进水的被动流动。研究小组研究了外生菌根真菌Suillus bovinus，通常被称为泽西奶牛蘑菇，最受欢迎的水分配物种，因为它使用的通道是外植体路线，也就是在多孔的细胞壁内。这有助于NexLoop进一步完善系统，以实现更全面的仿生策略。

目前的原型由三个六边形单元组成(每个单元约4.8平方英尺)，集成了仿生3D编织聚酯水捕获纺织品，一个标准的5加仑储水罐，以及改进的PVC管和接头，创建了一个模块化的六边形框架结构，也可以通过系统输送水。这将在不同的试点地点进行测试，以收集不同气候下的水收集数据。这款原型机的制作成本约为260美元(190英镑)。“在开发产品的过程中，我们计划为所有部件过渡到更良性的材料和制造工艺，比如生物塑料和某些3d打印技术。我们用3d打印的PLA生物塑料制作了一些早期的原型框架组件，”Russo解释道。

在2019冠状病毒病(Covid-19)大流行之后，NexLoop正在探索一种小型的、受生物启发的、模块化的窗户花盆的想法，用于室内住宅食物种植，它集成了被动水管理技术和良性材料，为城市公寓居民提供各种易于使用的种植选择。它还为住宅公寓的阳台设计了一种新的集水产品。这两种新产品可能会继续使用与AquaWeb相同的捕水纺织品，并将更加注重环保材料和其他产品组件的工艺。

室内设计

家居用品也得到了可持续发展的待遇。纽约设计师Danielle Trofe使用Ecovative的材料开发了一款有机、可持续和可生物降解的灯罩系列。她的Mush-Lume照明系列是用菌丝体生物制作的，所有的灯都是用蘑菇生长而不是制造的。

通过合作，Trofe能够使用Ecovative广泛的蘑菇菌丝体研究、测试技术和专利生长工艺来种植灯罩。一名项目成员解释说:“生长过程使用了农业副产品，如种子壳和玉米秸秆，并将它们与液体蘑菇菌丝体结合。”“然后菌丝体与这些成分结合，在定制的模具中生长几天。当生长过程完成时，材料被加热和干燥，结束生长周期。”

每盏灯在成型、生长和干燥过程中都是手工制作的。它的开发者说，这种蘑菇材料可以是天然的，也可以用无毒的纯天然牛奶漆手工绘制。他们补充说，在使用寿命结束时，蘑菇材料可以被分解成更小的碎片，然后添加到买家的花园堆肥中，以完全生物降解。

肉类替代品

另一种可以在改变食品行业可持续性方面发挥很大作用的产品是Atlast——一种肉类替代品，目前正在扩大规模，在美国范围内分销给CPG(消费品包装)公司、食品服务行业和Ecovative面向消费者的品牌MyEats下的杂货零售商。畜牧业是仅次于化石燃料的人为温室气体排放的第二大来源，是全球耕地的最大使用者，也是森林砍伐、水和空气污染以及生物多样性丧失的主要原因。市场总监安迪·巴斯解释说:“消费者和品牌都要求转向更清洁的生产。最后，它还提供了一种传统培根的天然植物拷贝。培根只是个开始。”

纺织品的应用程序

Sapiens是法国的一个混合仿生学实验室和蘑菇农场，种植用于食品的蘑菇，以及开发100%可堆肥的生物材料和酶，具有生物技术潜力，用于包装、绝缘或浮选设备、织物、皮革替代品和鞋子，以取代石油化工产品。

创始人、首席执行官兼研发总监Mariana Dominguez-Peñalva正在寻找创新的解决方案，以解决饥饿、污染、生物多样性枯竭和浪费等最大的社会环境问题。“我问自己，大自然将如何解决这些重大问题。”

在研究了其他几个潜在来源后，包括农业废物生物质、食物垃圾、海藻、木材和林业废物、粘土、天然纤维和纺织品，Dominguez-Peñalva选择将她的研究和开发投资于菌丝体。之所以做出这一决定，是因为这种天然材料100%可堆肥，防水防火，不受动物影响，可以大规模生产，采用低技术流程，避免砍伐树木和排放温室气体，对人类和环境无害。

最初，Dominguez-Peñalva从欧洲、法国、西班牙、比利时或奥地利的专业生产商那里购买商业菌丝体，用于食用或药用蘑菇种植。她解释说:“这让我第一次用菌丝体做实验，避免了污染的风险。”“但后来我开始在我实验室和房子附近的森林里寻找野生菌株，以生产我自己的母系培养物和菌丝体，测试不同类型的蘑菇。”

现在，Sapiens公司正在对其材料进行精炼，以提高其性能，而无需使用任何增塑剂、石化添加剂或动物产品。

这些公司正在证明，蘑菇可以神奇地解决我们最大的可持续发展问题。无污染，可再生，可生物降解，并应用于我们最大的全球工业。