微生物污染的风险让人类甚至机器人无法轻易探索火星上最有可能存在生命的区域。
新证据表明，火星山坡上的暗线是现在仍在流动的液态水造成的。图片来源：NASA/JPL/University of Arizona
昨晚，美国航空航天局（NASA）的科学家公布了迄今为止最有力的证据，证明在人们眼中干旱、荒芜和死寂的火星可能依然存在着生命：在这颗红色行星的某些地区，现在依然有液态水在流淌，坡地上渗出的水积聚在火星赤道附近的山脉或环形山的脚下，形成了可能孕育生命的水池。火星上这些引人注目的地点可能是太阳系中寻找现存地外生命的最佳位置——但真要动手的话却将是非常困难的。
研究火星上可能适宜生命存在的区域可以说是派人类登上火星在科学上最主要的理由，但是，根据一份由美国科学院和欧洲科学基金会联合发表的新综述，我们现在还没有为此做好准备。
问题不在于爆炸的火箭、缩水的预算、政客的小动作或是变化无常的公众支持——所有这些航天事业支持者用来解释人类为何在地球轨道上停滞了几代人的时间而未能向宇宙深处更进一步的理由。问题在于生命本身——确切地说，地球微生物太过顽强，而火星生物又可能相当脆弱。最容易在火星上找到的生命，看来有可能是来自卡纳维尔角的细菌——这样的污染会破坏搜索火星本土生命的行动。综述的作者指出，“保护可能存在的火星生物圈，防止其遭受地球污染破坏的必要性”，“可能会阻止人类登陆或进入”那些可能存在火星生命的区域。虽然这不是什么新鲜的说法，但在权威研究中出现这种直白、正式的表述实际上是很少见的。NASA计划在21世纪30年代把人类送上火星；可以理解，NASA并不愿意强调这样的任务很可能面临着无法避免的巨大污染风险，虽然它也在积极地研究解决该问题的方案。
过去，提到火星的“行星保护”，人们主要考虑的都是自动设备的探索任务。污染的风险即使对于机器来说也是一个问题，虽然它们与人类不同，可以在发射前经受辐射照射和化学药剂消毒，以根除企图偷渡的细菌。尽管如此，在NASA为飞船的行星际旅行做准备，本应无菌的超净室中，仍时常出现顽固地不肯死掉的细菌。“阿波罗”号的宇航员甚至在月球上发现了细菌，此时这些细菌在“勘测者”3号自动着陆器内部几乎完全真空的环境中已经生存了2年半了。如果地球细菌能在这样的地方生存，那么为什么不能在火星上一些更适宜居住的区域生存呢。
1967年的联合国外层空间条约规定，禁止地球生命对其他行星的“有害污染”，一个名为空间研究委员会（COSPAR）的国际组织设立了美国、欧洲、俄罗斯和其他有能力进入太空的缔约国应该遵守的保护协议。为了保护火星，从2002起，COSPAR开始在这颗行星上选定受限制的“特殊区域”，这些区域的环境足够温暖且湿润，可能养育现存的火星本土生命——或者让地球侵略者有机会落“鞭毛”于此。因为我们对火星环境和地球生命基本界限的认识一直在飞快地进步，对特殊区域的精确定义仍在不断改善，每两年官方就要修订一次。上周发布的新联合综述建议，应根据NASA火星探索项目分析组2014年发布的COSPAR特殊区域报告进行修订。
行星科学家越是仔细地观测火星，找到的特殊区域就越多。特殊区域遍布于火星的赤道和低纬度地区，既包括侵蚀出的沟壑，还包括山脉和环形山布满岩石的山坡，9月28日发表于《自然 地球科学》的论文证明，在火星的夏季，地下水会从后者表面涌出，形成溪流和池塘。特殊区域也可能是隐藏在极地冰盖之下，被地震或火山活动加热的洞穴。在火星许多地区的地下，仅5米深处就是以冰的形式存在的水，这些地区都可以看成是特殊区域，只要有一些热量就可以变成舒适湿润的微生物乐园，这样热量可以是新形成的撞击坑释放出的，也可能是刚刚抵达的飞船带来的。新综述还指出，最近在火星上发现的神秘甲烷气体，其尚未查明的源头可能也属于特殊区域。在地球上，甲烷主要是由微生物产生的，但是量多到足以探测的甲烷在火星上也可能是非生物来源产生的，虽然这些无生命参与的甲烷制造过程也需要液态水。
但是，要确定这些地点中哪些真的特殊，可能需要对它们进行勘察，而这在现有的协议下是很难做到的。在一艘飞船勘察一块特殊区域之前，它的部分或整体必须按照严格的规章进行严格的消毒，这可能让开发时间延长好几年，并给任务预算增加几百万美元。尽管如此，协议可能还不够严格——现有的技术无法完全清除飞船上的细菌，而且没人知道细菌在火星上（或在地球上）创造出一个能够存活，可自我维持的群落需要什么样的阈值条件。
NASA首个——并且是迄今为止唯一一个明确以搜索生命为目的火星项目是一对“海盗”号着陆器，它们是在1976年在火星登陆的。从那以后的所有其他任务的目标都是寻找火星远古时期曾有生命存在的痕迹，而不是火星现在的生命。如果连消毒后的机器人都不能冒险进入特殊区域，那满身都是微生物的人类呢？如果宇航员在火星上只被允许进入不符合特殊区域标准的地方寻找生命，那么NASA或其他什么机构还有何理由花费几千亿美元把他们送到火星去呢。如果人类船员降落在一个原以为没有希望存在生命的地区，却发现了适宜生物生存的条件或甚至发现有某些生命居住在那里，那他们是应该立刻换个地方呢？还是应该收拾好火箭飞回轨道上？这些和其他没有答案的问题表明，为何从许多方面而言，发现一个现存的火星生物圈既实现了NASA最大胆的美梦，同时却也是它最糟糕的噩梦。也只有这些问题才能解释这个看似不可理喻的事实：NASA在搜索火星现有生物的时候总是要谨慎地避开那些最后可能找到生命的地点。
卡尔•萨根有一句名言，如果我们终于在太阳的第四颗行星上找到了生命，“火星是属于‘火星人’的，即使‘火星人’只是微生物。”按这种观点，火星将会成为神圣的保护区，永远禁止人类侵入。另外一种观点认为，行星保护工作是徒劳的，甚至可能太天真了：由于早期飞船可能带来的污染，以及远古时期由于大质量小行星撞击而导致的行星之间物质交换，火星可能已经遭遇了很多地球入侵者——这些入侵者可能已经被更适应火星环境的本土生物圈轻易地排除掉了。
在所有这些不确定的认知中，新的综述指出，唯有一点是明确的：“把宇航员送往火星所牵涉到的行星保护问题，引发了有关交叉科学、工程、技术、项目管理和公共政策的一系列重大问题。”对与NASA和其他空间机构而言，该声明的真正意义同样非常清楚：虽然很麻烦，火星载人探索任务涉及的行星保护问题非常严峻，绝不能忽略、逃避或轻视。现在正是开始考虑这些问题的时机。否则的话，人类探索火星计划如果无望成功还算最好，最坏的情况下就是彻底泯灭了研究火星生命原始样本的机会，那可是彻头彻尾的失败。（撰文：李•比林斯（Lee Billings） 翻译：韩晶晶)
本文来源：《科学美国人》中文版《环球科学》
责任编辑：
王晓易_NE0011
