NASA海盜號(hào)的藝術(shù)概念圖

現(xiàn)在，人類可以追溯宇宙可能的起源、掌握了自然是如何掌控天體的演化、運(yùn)動(dòng)以及可能的最終命運(yùn)。但與此同時(shí)，沒有任何被廣泛接受的信息告訴我們，在地球之外是否有其他生命，我們是否如英國(guó)詩(shī)人塞繆爾·柯勒律治（Samuel Coleridge）在《古舟子詠》（The Rime of the Ancient Mariner）中所言：“孤獨(dú)啊孤獨(dú)，我獨(dú)自一人在那遼闊無(wú)際的海面！”

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，人類僅僅進(jìn)行過(guò)一次直接的探索，而我很幸運(yùn)地參與了這次歷史性的冒險(xiǎn)。這就是1976年NASA“海盜號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)中的標(biāo)簽釋放（Labeled Release）試驗(yàn)。

1976年7月30日，LR試驗(yàn)傳回了首批數(shù)據(jù)。令人驚訝的是，結(jié)果是陽(yáng)性的。隨后試驗(yàn)繼續(xù)開展，從兩臺(tái)海盜號(hào)火星車釋放的5組相距6000多千米的LR裝置中，我們看到了4個(gè)陽(yáng)性的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)曲線與地球土壤的LR試驗(yàn)結(jié)果相似，代表著微生物正在這顆紅色的行星上呼吸?？瓷先?，這個(gè)關(guān)于生命的終極問(wèn)題終于被解決了。

但是，海盜號(hào)的分子分析試驗(yàn)在尋找有機(jī)物時(shí)卻遭遇了失敗。由于有機(jī)物是生命出現(xiàn)的必要條件，因此NASA最終向公眾宣布，LR試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“與生命類似”的物質(zhì)，而不是生命本身。令人困惑的是，在此后的43年中，NASA發(fā)射了一系列火星探測(cè)任務(wù)，試圖尋找宜居的環(huán)境、甚至將樣本帶回地球做生物檢測(cè)，但卻從未在火星車上再次裝配生命探測(cè)裝置。就這樣，海盜號(hào)的積極信號(hào)沒能再進(jìn)一步。

吉爾伯特·萊文

NASA仍將搜尋地外生命視作優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)之一?，F(xiàn)在，美國(guó)正計(jì)劃將宇航員送往火星。任何可能存在的火星生命，對(duì)宇航員來(lái)說(shuō)都可能成為威脅；同樣，當(dāng)他們返回地球，也將威脅帶給了我們。因此，火星生命是當(dāng)前的核心議題。

找到火星上的生命看上去希望渺茫，但另一方面，如果火星完全不存在生命，那將是一個(gè)奇跡。NASA科學(xué)家克里斯·麥凱（Chris McKay）曾經(jīng)表示，在幾十億年中，火星與地球一直在“交換唾沫”：無(wú)論火星還是地球，如果被小行星或較大的隕石擊中，一些物質(zhì)會(huì)被拋射到太空中。其中一小部分，會(huì)剛好落在另一顆行星上。而一些微生物，可能搭了次便車，降落在近鄰行星上。大量實(shí)驗(yàn)室工作已經(jīng)證實(shí)，一些地球微生物可以在火星環(huán)境中生存。甚至有報(bào)道稱，在國(guó)際空間站外的太空環(huán)境中，也有微生物存在。

NASA對(duì)于開展直接的微生物搜尋試驗(yàn)的保守態(tài)度，其實(shí)忽略了路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）在1864年完成的鵝頸瓶試驗(yàn)是多么簡(jiǎn)單。他用微生物污染了經(jīng)過(guò)高溫消毒的肉湯后，湯中出現(xiàn)了氣泡——這是微生物呼吸產(chǎn)生的氣體。而在微生物參與之前，氣泡從未出現(xiàn)過(guò)。根據(jù)這個(gè)簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的試驗(yàn)的原理，用現(xiàn)代的微生物營(yíng)養(yǎng)液取代肉湯，就成了全球的衛(wèi)生機(jī)構(gòu)檢測(cè)飲用水的手段，保護(hù)全球數(shù)十億人免受微生物病原體侵襲。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，同樣被火星上的LR試驗(yàn)使用。為了提升發(fā)現(xiàn)地外生命的幾率，我們還在微生物營(yíng)養(yǎng)液中另加了幾種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都用放射性碳同位素做了標(biāo)記（一旦被微生物攝入、代謝，就能留下印記）。因此，如果火星上存在低密度的微生物群落，這些高靈敏度的監(jiān)測(cè)裝置也能檢測(cè)出來(lái)。類似于巴斯德試驗(yàn)的熱控制可以判斷標(biāo)簽上的是生物反應(yīng)或者僅僅是化學(xué)反應(yīng)。

海盜號(hào)的LR試驗(yàn)試圖探測(cè)正在進(jìn)行的代謝反應(yīng)，這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單、萬(wàn)無(wú)一失的微生物指示劑。從地表土壤到微生物培養(yǎng)皿，從實(shí)驗(yàn)室到極端自然條件下，這樣的裝置已經(jīng)做了數(shù)千次測(cè)試，從未報(bào)道過(guò)任何假陽(yáng)性或假陰性的結(jié)果。這有力地支持了LR火星數(shù)據(jù)的可靠性。

我在LR項(xiàng)目中的同事Patricia Ann Straat在近期的新書中透露了大量海盜號(hào)LR項(xiàng)目的科學(xué)細(xì)節(jié)。關(guān)于LR的科學(xué)論文也可以在我的個(gè)人主頁(yè)上瀏覽。

海盜號(hào)火星車拍攝的畫面

除了海盜號(hào)找到的火星生命的直接證據(jù)，海盜號(hào)、隨后的火星任務(wù)和一些地球上的發(fā)現(xiàn)還發(fā)現(xiàn)了一系列指向火星生命的間接證據(jù)：

• 海盜號(hào)、火星探路者號(hào)、鳳凰號(hào)和好奇號(hào)等火星車相繼發(fā)現(xiàn)，火星的表層水足夠維持微生物生存；

• 在巖石下方、屏蔽了紫外線的土壤樣本在LR測(cè)試中也呈現(xiàn)陽(yáng)性，這說(shuō)明海盜號(hào)的LR反應(yīng)不是紫外線引起的；

• 好奇號(hào)在火星上發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜有機(jī)物，其中很可能包含生物成因的干酪根；

• 鳳凰號(hào)和好奇號(hào)發(fā)現(xiàn)，盡管目前干旱貧瘠，但火星在遠(yuǎn)古時(shí)代可能擁有宜居的環(huán)境；

• 火星大氣中的碳13/碳12比值較高，表明可能存在生命活動(dòng)（生物會(huì)優(yōu)先使用碳12）；

• 火星大氣中的CO2本應(yīng)被太陽(yáng)光中的紫外線分解成CO，但CO2持續(xù)再生，可能是微生物代謝所致；

• 地球上的微生物可以在國(guó)際空間站外生存；

• 火星大氣中檢測(cè)到了甲烷氣體，而其來(lái)源可能是產(chǎn)甲烷的細(xì)菌；

• 火星大氣中甲烷的迅速消失需要一個(gè)匯（儲(chǔ)庫(kù)），而在火星上，這個(gè)甲烷匯可能是與產(chǎn)甲烷細(xì)菌共生的甲烷氧化細(xì)菌；

• 甲烷自燃產(chǎn)生的“鬼火”，也在火星表面的視頻中被記錄下來(lái)；

• 有科學(xué)家稱，在火星大氣中找到表征生命活動(dòng)的甲醛和氨氣；

• 一項(xiàng)對(duì)LR陽(yáng)性信號(hào)的獨(dú)立的復(fù)雜度分析表明，信號(hào)是生物來(lái)源的；

• 好奇號(hào)在火星上發(fā)現(xiàn)了類似疊層石的大尺度結(jié)構(gòu)，而疊層石是生命活動(dòng)的產(chǎn)物。一項(xiàng)數(shù)據(jù)分析指出，上述結(jié)構(gòu)是偶然形成的幾率只有0.04%；

• 在火星上，沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)生命有害的因素。

總而言之，我們有：來(lái)自廣泛使用的微生物測(cè)試的積極結(jié)果；LR試驗(yàn)的結(jié)果在兩臺(tái)海盜號(hào)火星車中多次得到重復(fù)；43年來(lái)，沒有任何理論或試驗(yàn)?zāi)転長(zhǎng)R試驗(yàn)的結(jié)果找到非生物的解釋。

那么，認(rèn)為火星不可能存在生命的證據(jù)有哪些？令人驚訝的是，一條都沒有。而與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室研究卻指出，一些陸地微生物可以在火星上生存、成長(zhǎng)。

NASA已經(jīng)宣布，2020年的火星探測(cè)項(xiàng)目將不會(huì)包括生命探測(cè)。根據(jù)已有的科學(xué)協(xié)議，我認(rèn)為應(yīng)該盡可能地推動(dòng)在下一次火星任務(wù)中，開展生命探測(cè)試驗(yàn)。我和合作者已經(jīng)通過(guò)正式和非正式的形式提議，在火星車上攜帶將能夠檢測(cè)代謝產(chǎn)物手性的LR試驗(yàn)裝置，以證實(shí)生命的存在。在非生物的化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)區(qū)分有機(jī)分子的手性，但所有的生物都會(huì)對(duì)手性予以區(qū)分。

此外，對(duì)手性的檢測(cè)可以證實(shí)、延展海盜號(hào)的發(fā)現(xiàn)。它可以確定任何檢測(cè)到的生命是與地球生命相似，還是另有起源。這本身也是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。一個(gè)小型、輕便的手性LR裝置已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來(lái)，而且他很容易被改造成火星車的載荷。

與此同時(shí)，我希望一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)能重新審視所有與海盜號(hào)相關(guān)的證據(jù)，以及后續(xù)火星探測(cè)的證據(jù)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)可能會(huì)得出與我一致的結(jié)論：海盜號(hào)的LR試驗(yàn)確實(shí)找到了生命。無(wú)論如何，這項(xiàng)研究為NASA尋找地外生命提供了重要的指導(dǎo)，這是不容忽視的。（翻譯：吳非、石云雷）

注：本文僅為傳達(dá)作者本人觀點(diǎn)，不代表環(huán)球科學(xué)或科學(xué)美國(guó)人立場(chǎng)。