《火星救援》終于在中國(guó)上映了。NASA宇航員馬克•沃特尼的大無畏革命英雄主義精神、頑強(qiáng)意志以及（最重要的）逗比屬性，被馬特•達(dá)蒙完美地再現(xiàn)于銀幕之上。一部荒野求生題材的影片，當(dāng)然少不了如何填飽肚子的部分，馬克的解決方案是在棲息艙里開辟了126平方米的土豆田。盡管遭遇了一號(hào)氣閘泄露事件，這些中道崩殂的土豆還是為馬克提供了549個(gè)火星日里大部分的卡路里.

種土豆的小馬特。圖片來源：二十世紀(jì)福斯

馬克把這一成就歸功于他在芝加哥大學(xué)學(xué)到的植物學(xué)知識(shí)。對(duì)此我（顧有容）是深表懷疑啦。你們知道我老婆@桔子幫小幫主 是在芝大念的博士，還輪轉(zhuǎn)過兩個(gè)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，她跟我說芝大植物系根本不教怎么種土豆。所以馬克你到底是在哪兒學(xué)的？

為了表現(xiàn)自己在念書的時(shí)候就是個(gè)學(xué)霸，馬克跟“系里的一半人”劃清了界限：那些“考慮用純采集的方式養(yǎng)活70億人，并花了大半時(shí)間改良大麻種植的嬉皮士。”作為一個(gè)學(xué)植物的，我對(duì)這句話的前半部分表示抗議，原著作者顯然是把植物學(xué)工作者和極端環(huán)保主義者以及德魯伊教徒搞混了。對(duì)這句話的后半部分，我老婆也表示了質(zhì)疑。嗯，她這種好學(xué)生當(dāng)然不可能知道那些人把大麻種在哪里。

盡管嘴上說得厲害，真種起土豆來馬克還是犯了一些錯(cuò)誤——可以理解，學(xué)校里沒教嘛。這些錯(cuò)誤有的無傷大雅，有的卻會(huì)徹底斷送他的求生大計(jì)，根本就不用等到一號(hào)氣閘泄露?；鹦强蓻]那么容易就讓你殖民了，馬克。

以下細(xì)節(jié)請(qǐng)牢記于心，萬一你和一袋生土豆一起被丟在火星上，它能救你的命。

土豆是個(gè)好東西

吐槽之前我先唱個(gè)贊歌?！痘鹦蔷仍钒l(fā)生在極近的未來，（理論上）所有情節(jié)都是基于今天的技術(shù)水平就能實(shí)現(xiàn)的。科幻感不強(qiáng)，但卻更加激動(dòng)人心，因?yàn)橛|手可及。馬克的求生故事實(shí)際上反映了宇航員生命維持系統(tǒng)的核心思想——循環(huán)利用一切可循環(huán)的東西。

在馬克的計(jì)算中，他活到救援到來所需的物質(zhì)是足夠的，唯一欠缺的是能量。人畢竟不能靠曬太陽(yáng)喝西北風(fēng)活著，而土豆的作用就是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為馬克可以利用的化學(xué)能，因而成為整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。要讓這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行起來，馬克的計(jì)算是需要造出600升的水，靠燃燒MAV的火箭燃料就可以。

要說這土豆也算是他走了大運(yùn)?；鹦侨蝿?wù)攜帶的種子，本來都是些雜草——畢竟攜帶這些種子的目的只是為了驗(yàn)證火星土壤與地球植物的匹配程度，完全用不著考慮吃這件事兒。但是，也算老天哦不NASA開眼，他們居然打包了幾個(gè)土豆！本來這純粹是讓船員感恩節(jié)加餐的，但是為了培養(yǎng)船員感情，裝的居然是活的生土豆，準(zhǔn)備讓大家圍桌坐削個(gè)皮啥的。這下，原定的加餐土豆泥變成了救命糧草。

土豆是個(gè)好東西，營(yíng)養(yǎng)均衡，周期快，從芽開始算起15天成苗、用20天長(zhǎng)匍匐莖、用30天成塊，基本兩個(gè)多月就能收。而且它也容易種容易收，只要切成塊，埋到土里就能長(zhǎng)。唯一的要求是每個(gè)切塊上必須要有芽眼——這一點(diǎn)馬克很謹(jǐn)慎，每塊留了倆。

簡(jiǎn)直無懈可擊，但是！

和土豆打？可沒那么容易…… 圖片來源：squarespace.com

你得先澆水！

最可怕的就是這個(gè)但是。影片里馬特•呆萌真種的時(shí)候，上來就犯了個(gè)大錯(cuò)誤：把造水和種土豆的順序搞反了。

他先把火星土運(yùn)進(jìn)棲息艙鋪平，耕出淺溝（動(dòng)作非常專業(yè)），把肥料和土豆埋進(jìn)去，然后才開始造水。就這樣，土豆們被送上了絕路。

農(nóng)業(yè)上有個(gè)概念叫萎蔫系數(shù)（wilting coefficient），是說植物發(fā)生不可逆的永久萎蔫時(shí)的土壤含水率。這個(gè)值因土壤類型不同而有很大差異，比如說砂土是1.8—4.2%，粘土是17.4—24%。土壤里的水含量比這些值低，植物就會(huì)干死。

注意，這說的是液態(tài)水，是105°C烘烤土壤就準(zhǔn)能烤出來的那種水。謝天謝地，前不久NASA還真在火星表面逮著了液態(tài)水；但那都是在中低緯度地區(qū)比較暖和的地方，畢竟火星整體太冷了，平時(shí)都是結(jié)冰的。不幸的是，馬克被丟到了快北緯50度的地方——也就是地球上黑龍江那個(gè)位置；更不幸的是，作者專門跳出來聲明過，他刻意把馬克丟在了沒水沒冰的干沙子里面。說到底，在火星上打井哪有燒火箭燃料酷炫嘛！

也不能說一丁點(diǎn)水都沒有，好奇號(hào)發(fā)現(xiàn)火星土的水分含量“高達(dá)”2%，但這些水大多是以化學(xué)和物理的形式緊密結(jié)合在固體物質(zhì)中，是好奇號(hào)835度高溫加熱才烤出來的，算不得數(shù)。

照這樣，別說土豆的根系無法從火星土里吸收水分了，反而會(huì)被火星土奪走。作為一個(gè)壓過上萬份臘葉標(biāo)本的前標(biāo)本館工作人員，我負(fù)責(zé)任地告訴你，用來吸干植物的吸水紙可比火星土濕潤(rùn)得多啦！不出一周，馬特呆萌種下去的土豆就會(huì)變得比薯片還干。就算他種完立刻開始造水，也需要大約30個(gè)火星日（見原著）才能造夠，在這之前土豆早就回天乏術(shù)了。

原著小說里土豆的命運(yùn)也許稍微好一點(diǎn)。馬克先用儲(chǔ)藏的250升水處理了大約6.25立方米的土壤并種下了土豆，他計(jì)算的依據(jù)是每立方米土壤需要40升水灌溉。然而這里他搞混了一個(gè)概念，這40升水指的是“土壤有效水分”，必須澆在含水量高于萎蔫系數(shù)的土里才能被植物利用。對(duì)于原本不含液態(tài)水的火星土，每立方米40升水也就是大約1.4%的含水量，哪怕是砂質(zhì)土最低的萎蔫系數(shù)也比這個(gè)值高。更何況火星土很大一部分是硅酸鹽黏土，這玩意兒的吸水能力嘛，怎么說呢，很多硅酸鹽黏土是直接吃進(jìn)去就能止瀉的……所以馬克的土豆還是得干死，只不過過程更長(zhǎng)更痛苦而已。

換句話說，600升水還真的完全不夠用。地球上絕大部分地區(qū)，農(nóng)業(yè)用水都占總用水的大部分，這不是沒理由的。這還只是在潤(rùn)濕土壤，等植物真長(zhǎng)起來了，耗水量更是嗖嗖的。土豆已經(jīng)是節(jié)水作物了，但地球上的土豆長(zhǎng)得最歡的時(shí)候，推薦需水量是5.91毫米/天，對(duì)馬克來說就是每天都要澆750升的水。雖然密封的太空艙里幾乎所有的水都能回收，但光這周轉(zhuǎn)率也扛不住啊。要想不把所有時(shí)間都花在澆水上，至少得準(zhǔn)備個(gè)一千來升的余量吧？

而且土豆本身含水量還很高，你收一斤土豆，里面差不多得存著七兩水……

簡(jiǎn)單估算的話，恐怕需要加水到土壤的15%-20%；加上植物體內(nèi)的水，用來周轉(zhuǎn)的水，沒有一兩萬升拿不下來?？蓱z。

正確的姿勢(shì)是先用儲(chǔ)藏的水讓較少的土壤保持足夠濕潤(rùn)，種下土豆，然后一邊不斷造水不停歇，一邊處理更多的土，并擴(kuò)大種植規(guī)模。一開始弄那么大規(guī)模有啥用？你總共只有12個(gè)土豆而已。

這個(gè)故事告訴我們，光有溝是沒有用的，哪怕有溝且火也是沒有用的……圖片來源：二十世紀(jì)福斯

屎里有毒！土里也有毒！土豆里還有毒?。ò?？）

馬特•呆萌說這部影片里他最喜歡的臺(tái)詞是“I gotta science the shit out of this planet”，或可翻譯為“屎科到底”。他和翔的搏斗是影片中的一大看點(diǎn)。不過該死的編劇又要背鍋了，呆萌哥處理翔的方法也是危機(jī)四伏啊。

從棲息艙外撿回大家真空包裝冷凍干燥的翔，剪開袋子，吐槽隊(duì)友貝絲•約翰森的食物結(jié)構(gòu)，加水?dāng)噭?，挖出一坨，把土豆塊摁在上面，埋起來——看到這里老農(nóng)民可能已經(jīng)笑得在地上打滾了。俗話說得好，種地不上糞，等于瞎胡混，可是哪有你這么上糞的？生糞會(huì)把莊稼燒死呀！哦馬克你是科學(xué)家，那換個(gè)科學(xué)的說法：施用未經(jīng)充分腐熟的糞肥，其后續(xù)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。那么大坨翔，把土豆直接燒熟了也說不定呢。咱又不是沒有微波爐，干嘛用這么重口的烹調(diào)方法。

原著小說對(duì)翔的處理周到得多。作者提到糞便里的細(xì)菌非常重要，它們能把糞便分解成植物能吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。然而之前積存的糞便是真空冷凍過的，細(xì)菌都死了，于是馬克需要在其中混入自己新鮮出菊的糞便，并把糞便和土混勻堆放一周以上，以達(dá)到讓細(xì)菌繁殖并腐熟糞肥的目的。要我說馬克也是趕上了好時(shí)候，在阿波羅計(jì)劃的年代，裝翔的袋子里是要加殺菌劑的，不然糞便發(fā)酵產(chǎn)生的氣體會(huì)讓袋子炸開（是的這種事故真的發(fā)生過）——然而殺菌劑也會(huì)讓后加進(jìn)去的細(xì)菌全部陣亡，謝天謝地現(xiàn)在的太空廁所都是真空冷凍干燥殺菌的了。

順便說，阿波羅時(shí)代為了保證殺菌充分，是要用手把便便和殺菌劑拌勻的。

又順便說，糞便發(fā)酵產(chǎn)氣的這個(gè)步驟是在馬克的棲息艙里完成的……

希望你不是在吃飯的時(shí)候看的本文。

這是阿波羅10號(hào)第6天的任務(wù)記錄……圖片來源：imgur

言歸正傳。要讓土豆長(zhǎng)好，光有糞便里的細(xì)菌還不夠。在地球上，植物根際土壤里的微生物構(gòu)成了一個(gè)小小的生態(tài)系統(tǒng)，植物依賴這些細(xì)菌吸收養(yǎng)分，甚至還能利用它們傳遞信息。土豆對(duì)微生物的依賴倒不像蘭花什么的那樣極端，但缺了終歸不行。原著里非常貼心地讓馬克帶了一些地球上的土樣，而馬克正是利用這些土樣完成了對(duì)火星土的改造，方法如前所述。所以說出遠(yuǎn)門帶上一撮家鄉(xiāng)土防治水土不服很有道理啊，尤其是遠(yuǎn)到另一顆行星上的時(shí)候。這個(gè)情節(jié)在影片里省略了。

另一方面，火星土也不是好惹的。馬克的整個(gè)土壤改良計(jì)劃都是在做加法，加水加菌加肥料，但他完全忽略了火星土里特有的成分可能壞了大事?；鹦潜砻娴膲m土里含有大量的硫酸鹽和氯化物鹽，這是液態(tài)水曾經(jīng)存在的證據(jù)，但同時(shí)也意味著加水后土壤會(huì)呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸性?？偟膩碚f土豆喜歡偏弱酸性的土壤，因此還算是一種蠻有前途的火星作物的候選者。但如果PH值低于4.8，土豆就不能正常生長(zhǎng)了，畢竟不是做醋溜土豆絲。

更糟的還在后面：鳳凰號(hào)發(fā)現(xiàn)火星土含有千分之幾的高氯酸鹽，而火星的液態(tài)水也的確是塞滿了這些東西的強(qiáng)力鹵水。這玩意兒沒準(zhǔn)可以用來通廁所，但這么強(qiáng)的氧化劑直接種植物嘛……所幸，這些鹽類是溶于水的，也許馬克可以先用水把土漂洗一遍，反正水是可以循環(huán)的。提取出來的高氯酸鹽可以派別的用處，比如說，造點(diǎn)焰火用來慶祝存活一火星年。

最后還一個(gè)不幸的細(xì)節(jié)。影片和小說都交代了土壤的厚度：10厘米。穿宇航服在火星表面挖土很辛苦，所以不該苛求，但這也未免太薄了……一般人伸開拇指和食指，指尖距離就遠(yuǎn)不止這個(gè)數(shù)了！標(biāo)準(zhǔn)的土豆種植，至少要深翻20厘米，最好30厘米，這樣才能給土豆留足空間；馬克這么干，長(zhǎng)不了多久土豆們就要紛紛“出土”了。出土倒是不會(huì)變成土豆地雷，但就會(huì)接受光照，開始積累龍葵素；到時(shí)候就算不把自己毒死，怕也是得吃個(gè)上吐下瀉吧。

火星：Wanna science the shit out of me? 你仲未夠班啊桀桀桀！

難道說僵尸是龍葵素中毒死的嗎……不我什么都沒說。圖片來源：PopCap

說好龍葵素，哦不，說好的芽呢？

龍葵素還真不是只有馬克需要擔(dān)心，尋常土豆多少也會(huì)有一點(diǎn)兒，不過低濃度的時(shí)候沒事兒。一般人遭遇龍葵素中毒都是吃了發(fā)芽的土豆，所以我們都不希望發(fā)芽……采土豆的小馬克同學(xué)就不一樣了，他是巴不得發(fā)的越快越好。

問題又來了：土豆有個(gè)休眠期，不是埋進(jìn)去就能發(fā)芽。靠譜的辦法是用赤霉素來刺激土豆，可以在5天之內(nèi)發(fā)芽。但是，去火星又不是閑的沒事兒干，帶什么勞什子植物激素??？指望自然發(fā)芽，那一般條件都得25天——一下子憑空加了一個(gè)月的周期。這一點(diǎn)在電影和書里都沒算，但以馬克惜時(shí)（以及卡路里）如金的狀態(tài)，可真是能要人命的。

但土豆的芽還有個(gè)更煩人的點(diǎn)：不但快不起來，也慢不下去。正常情況的馬鈴薯休眠最長(zhǎng)也就四五個(gè)月，哪怕加上保鮮制劑也就延長(zhǎng)到7個(gè)月，再往后就怎么都抑制不住它們發(fā)芽的沖動(dòng)了。畢竟這些東西不是種子，而是植物的塊莖，都是含水量70%以上的活細(xì)胞，不可能像種子那樣脫水進(jìn)入幾乎靜止的休眠狀態(tài)。土豆不能長(zhǎng)期儲(chǔ)存這個(gè)事情在農(nóng)業(yè)上是非常煩人的，投入了許多研究都沒有大進(jìn)展。謝天謝地，原著中火星任務(wù)走的是快速路線，去程只有124天，所以剛好能容忍N(yùn)ASA給他們帶幾個(gè)活土豆——要是時(shí)間再久點(diǎn)兒，就只能改帶真空薯片，馬克也就徹底沒戲唱了。

把燈開亮點(diǎn)兒！冷氣也開大點(diǎn)兒！什么，沒有冷氣？

前面說過，在馬克的生命維持系統(tǒng)里，土豆是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為他能利用的化學(xué)能的反應(yīng)器，這個(gè)反應(yīng)就是光合作用。火星上的陽(yáng)光強(qiáng)度只有地球上的三分之一到一半，能夠維持植物生長(zhǎng)，但顯然無法滿足土豆豐產(chǎn)的需求，而且土豆也沒法種在室外。所以馬克用太陽(yáng)能電池板先把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再用電燈把電能轉(zhuǎn)化為光能。一來一去之間，能量損耗超過90%，但也沒有更好的辦法了——所幸正如他說的，在火星上唯一不缺的就是能源。

土豆豐產(chǎn)需要大量的光照，如果光照不足，會(huì)導(dǎo)致莖葉徒長(zhǎng)、塊莖發(fā)育不良。那什么程度的光照算不足呢？對(duì)，就是影片里呆萌哥那片土豆地里的樣子。這么昏暗的光，餓死妥妥兒的。人眼有自動(dòng)調(diào)光功能，所以不怎么拍照的人往往不會(huì)意識(shí)到陽(yáng)光能亮到什么程度——明亮陽(yáng)光的亮度可達(dá)100000勒克斯，而常規(guī)辦公室照明只有區(qū)區(qū)500勒克斯。不過這也無可厚非啦，完全可以解釋成他為了拍視頻日志而暫時(shí)調(diào)暗了燈光。

對(duì)于其他的火星拓荒者來說，還有個(gè)需要注意的事情。土豆在發(fā)芽和莖葉生長(zhǎng)的階段需要盡可能多的光照，但結(jié)薯期則需要比較長(zhǎng)的夜間和較大的晝夜溫差，這樣能促進(jìn)淀粉積累，讓土豆長(zhǎng)得更大。調(diào)光照容易，但馬克并沒有很多保暖衣物，晚上大概就要忍著挨凍了……

但在種土豆初期，由于馬克一直在燃燒氫造水，棲息艙里的溫度超過了30°C，用他的原話說：“這地方現(xiàn)在真成熱帶雨林了?！彼€以為高溫是有好處的：“只要把棲息艙里的溫度調(diào)高到25.5°C，植物就能長(zhǎng)得更快。”這可是犯了個(gè)大錯(cuò)，土豆原產(chǎn)安第斯山區(qū)，適應(yīng)涼爽環(huán)境，溫度高于25°C時(shí)塊莖反而會(huì)停止生長(zhǎng)。于是你們可以想象一下馬克歡天喜地地拔起茁壯的植株卻發(fā)現(xiàn)下面沒結(jié)土豆時(shí)，那種心塞，那種酸爽……

更加雪上加霜的是，由于火星表面溫度很低，棲息艙的設(shè)計(jì)思路是防止熱量流失，所以根本沒裝能制冷的空調(diào)。

所以正確的姿勢(shì)是讓這些會(huì)產(chǎn)熱的步驟比如堆肥啦造水啦，都在播種之前完成，或者至少是細(xì)水長(zhǎng)流地分散在更長(zhǎng)的時(shí)間里完成。希望你的干糧能支持那么久。

說到溫度，影片里還有個(gè)穿幫鏡頭。在1號(hào)氣閘爆炸事故之后，所有的土豆和細(xì)菌都在火星寒冷的夜晚凍死了。導(dǎo)演還專門給了個(gè)凍脆了的土豆植株一觸即碎的鏡頭。然而接下來馬克從棲息艙里把土豆的尸體運(yùn)出去丟棄的時(shí)候，我們能看到土豆的莖葉在火星的晨風(fēng)中微微搖擺，柔嫩多汁的樣子。按照火星探路者記錄的數(shù)據(jù)，這一地區(qū)白天最高溫度是-8°C，低于冰點(diǎn)，還不至于讓土豆莖葉解凍。退一步講，就算是溫度夠高，解凍后的莖葉也不會(huì)恢復(fù)原貌，而是爛成一灘泥。

好吧，這證明了這部影片確實(shí)是在地球上拍攝的。

土豆也是慘……圖片來源：二十世紀(jì)福斯

植物學(xué)家的怨念

馬克自己說過，戰(zhàn)神三號(hào)之所以會(huì)帶上他這么個(gè)植物學(xué)家，是為了研究在火星上種植地球植物的可能性。但看看他干的這些事吧：土壤改良、灌溉、施肥、播種、耕作、田間管理、收獲、輪作……我敢說農(nóng)民的全套活計(jì)他都干了個(gè)遍，除了蟲害防治，因?yàn)榛鹦巧蠜]有害蟲讓他治。盡管NASA可能不愿意承認(rèn)，但這一次他們真的選錯(cuò)人了。大多數(shù)植物學(xué)家是不會(huì)干這些活計(jì)的，沒學(xué)過。任務(wù)需要的是一名農(nóng)學(xué)家！農(nóng)學(xué)家！農(nóng)學(xué)家！重要的事情說三遍。下回再挑人的時(shí)候，千萬別去芝大了，去康奈爾吧。

哦對(duì)了，還有個(gè)事。馬克終于和“拋棄”了他的戰(zhàn)神三號(hào)機(jī)組成員取得聯(lián)絡(luò)后，駕駛員瑞克•馬丁內(nèi)斯說了這么一句話：“Botany is not real science.”

馬丁內(nèi)斯，你給我記住，這事咱們沒完。