研究人員對酵母進行了生物工程改造，使其能夠把人類代謝產物轉化為有用的材料，以用於長途太空任務。
對太空旅行來說，想要大包小包的行李帶上一大堆，那是不可能的，而長距離的太空旅行就更是如此（比如已經提上日程的載人火星任務）。飛船沒有足夠的空間來存放一大堆可能根本用不上的備件，而一些基本營養物質的保質期也撐不到旅程結束。現在，研究人員正藉助微生物來解決這兩個問題——對它們進行生物工程改造，使其能夠利用人類代謝產物製造營養物質和3D列印材料。
美國宇航局（NASA）已經公布了登陸火星的路線圖，介紹了他們打算如何開始克服這些阻礙。在此之前，人類最長時間的太空生活是在國際空間站（ISS）上實現的。空間站上的太空人每隔一段時間就能收到貨運飛船送來的補給，可是如果是在飛往火星的宇宙飛船上，太空人則完全需要自給自足。這樣一來，留給他們的選項就只有兩個，要麼帶上他們所需的一切物資，要麼在旅途中或到達時自己生產物資。
「如果太空人要進行長達數年的太空旅行，我們就需要找到一種方法，讓他們能夠循環利用自己帶在身邊的所有東西。」這個新項目的首席研究員馬克·布倫納（Mark Blenner）說，「原子經濟將變得非常重要，打造一個生物系統，讓太空人可以將它從休眠狀態喚醒，並在有需要時製造他們需要的東西，這就是我們這個項目的動力。」
對於在太空按需製造部件，3D列印技術已經在證明它的寶貴价值。當然，原材料仍然需要占據空間，但至少這些材料可以被塑造成任何所需的東西，太空人不再需要為每一種類型的螺絲和工具都準備一份備件，以防其中一個出現損壞。不過，3D列印所用的塑料儲備也是有限的，在旅程進行到某個時刻時也需要進行補充。
布倫納的團隊發明了一種方法，可以利用名為解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）的酵母菌種，把人類代謝產物改造成有用的材料。這種微生物以氮和碳為食，研究人員發現，人類代謝產物可以提供這兩種元素。未經處理的尿液中含有尿素，而尿素又含有氮；同時，碳則可以從太空人呼出的二氧化碳中獲得，或者最終可從火星大氣中獲得。
研究人員可以對酵母進行生物工程改造，使其能夠生成不同的最終產品。比如一種菌種可以生成單體，把這些單體聚合在一起就能製備聚酯聚合物，這種材料然後能夠被3D列印成新的部件。而另一種菌種可以生成歐米茄-3脂肪酸，這是一種保質期較短的基本營養物質。
目前，酵母還無法大批量生產這些材料，但研究人員正在努力提升產量。此外，他們還在對能夠生成塑料的微生物進行調整，以使其產出不同類型的聚合物，從而用於不同的用途。