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美国国家航空航天局的维京2号在火星表面。（图片来源：uux.cn/NASA/JPL）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Victoria Corless）：1975年，美国国家航空航天局的维京1号宇宙飞船进入火星轨道，执行着揭开这颗红色星球秘密的任务。很快，它释放了两个漂流到火星表面的着陆器，最终成为第一个降落在世界上的美国航天器，创造了历史。

六年多来，维京1号继续在火星的Chryse Planitia地区轨道上运行，而其着陆器则使用机械臂和机载实验室收集土壤样本，这标志着人类探索火星环境的开创性篇章。

然而，当时人们对这颗红色星球的环境条件知之甚少，维京人的生命探测实验是根据通常用于识别地球上微生物的培养技术建模的。这些方法包括向上述土壤样本中添加水和营养物质，然后监测样本中可能存在微生物的任何迹象。这些信号与对添加剂的反应有关——基本上是完成我们所知的正常生命周期所需的成分的流入——包括生长、繁殖和食物的能量消耗等。

有一天，两个维京登陆器都报告了其土壤样本中微生物活性的潜在阳性检测结果，这一发现自然引发了数十年的激烈争论。我们是否最终在宇宙的其他地方找到了生命的证据？然而，大多数科学家现在认为这些结果是负面的，或者充其量是不确定的。他们认为，积极的读数更有可能有另一种解释。

但大多数科学家都是这样。

德国柏林技术大学的天体生物学家Dirk Schulze-Makuch表示，这个谜团可能还有另一个尚未被考虑的方面：维京号可能确实在火星上发现了生命，但其生命探测实验的水基性质可能无意中杀死了它。

在最近发表在《自然天文学》杂志上的一篇题为“我们可能在错误的地方寻找火星生命”的评论中，他认为，由于火星比地球上最干旱的地方之一阿塔卡马沙漠更干燥，那里的微生物通过从大气中吸收水分的盐来获取水，任何类似的火星生命都会对液态水的加入高度敏感。即使一滴太多也会威胁到它们的存在。

然而，维京人的实验是在火星生命需要液态水的假设下进行的，就像地球上大多数生命形式一样。因此，Schulze-Makuch认为，实验结果最好的解释可能不是因为缺乏有机生命，而是因为人类对暴露在过多水中的干旱微生物的破坏。

如果关于生物在火星极度干旱条件下繁衍生息的假设是准确的，Schulze-Makuch认为，美国国家航空航天局应该重新考虑其长期以来的“追踪水”战略，以寻找地球以外的生命。相反，他建议采取“追随盐”的方法。

Space.com与Schulze-Makuch坐下来讨论了维京人实验的这一有趣观点，社区对此的反应，以及这对未来的生命探索实验可能意味着什么。

为了篇幅和清晰度，采访经过了编辑。

这是有史以来第一次从火星表面返回的全景图。这张维京1号相机2的照片显示了1976年7月20日，维京号着陆后不久，Chryse Planitia的情况。（图片来源：uux.cn/NASA/JPL）

是什么激发了你重新审视火星上维京人实验的兴趣？

我一直对维京人的生命探测实验很感兴趣。不幸的是，它们没有得到更多的重视，因为最终，它们是我们在另一个星球上进行的唯一直接生命探测实验。是的，结果令人困惑，但对于科学家来说，这种模糊性是令人着迷的——它通常表明有更深层次的东西需要理解。

现在，近50年后，我们可以重新审视这些实验，更好地掌握火星的环境——它的复杂性——以及某些反应如何在那里展开。我们还对地球上的极端微生物——在最恶劣的条件下生存的生物——以及它们是如何运作的，获得了宝贵的见解。这些知识有助于我们从新的角度解释维京人的数据。

为什么你认为维京人的实验可能真的遇到并无意中杀死了火星生命？

我在阿塔卡马沙漠做了很多工作，这是一个与火星类似的环境。我们得到了一些关于生物体如何在那里生存的“蓝色线索”。从那时起，把它放在一起并不难。

大约一年前，我在荷兰国王主持的一次关于宇宙生命的特别会议上提出了这个想法。许多欧洲航天局的科学家都在那里，后来我想我可能会受到一些反对，但他们却出奇地接受了。

在这种情况下，科学概念是盐和生物体在盐的帮助下可以直接从大气中吸收水。还有一种效应，当水被去除时，会有一种延迟——滞后——因为系统抵抗结晶。这意味着水在盐中的停留时间比预期的要长，这一点至关重要，因为它在微观层面上提高了水的活性，使微生物能够接触到它。生命非常善于利用这些物理或化学效应。生物学中有很多例子，它非常擅长使用这些效果——我几乎称之为技巧，因为它们使用了这种古怪的物理或化学。

当然，我不能说火星上肯定有一种生物在利用这些效应。但近40亿年前的火星与地球非常相似，有丰富的水。随着它变得越来越干燥，向目前的沙漠状态发展，我预计任何剩余的生命都会发展出这种适应能力。

地球沙漠中的生物是如何通过从盐分中提取水分来生存的？

如果你想到盐分配器里的米饭，情况也是一样的，里面的米粒可以保持盐的干燥，否则它会变得结块。米粒比盐粒更吸湿，因此它们从大气中吸收了更多的水。

这与我们在萨拉尔地区看到的情况相同，那里古老的盐湖干涸，留下了盐沉积物，但这些沉积物上方的大气中仍有一点水分。根据盐的类型，它可以吸引和吸收水分。我们称这个过程为吸湿性，它使盐变得潮湿，最终形成盐水，这被称为潮解。

我们甚至在普通食盐中也看到了这一点——它可以从空气中吸收足够的水分来形成盐水，即使在完全饱和的氯化钠溶液中，某些细菌也会在盐水中茁壮成长。虽然更复杂的盐，如高氯酸盐或氯酸盐，环境更恶劣，但一些生物体可以耐受相当高的浓度。火星上的主要盐似乎是氯化钠，这意味着这个想法可能可行。

维京轨道器1号和2号图像的彩色拼接显示了Candor Chasma，火星上水手谷系统的一部分。墙壁和地板显示出侵蚀和物质浪费以及复杂地貌的证据。（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局）

你认为生命需要水的假设阻碍了我们对外星生命的理解以及我们如何寻找它吗？

总的来说，我同意这一点，但不同意火星。火星和地球非常相似，你有很多相同种类的矿物质，尽管火星上的矿物质种类与地球不同，因为地球上有很多矿物质是由生物形成的。但它们在其他方面非常非常相似。

它们都是类地行星，与太阳的距离有些相似。如果我们期待火星上有生命，我们也会期待对水的依赖。我认为，如果你想在土卫六上寻找生命，那里的表面条件差异很大，那么我同意这种对水的需求会阻碍我们的搜索。但对于火星本身，我认为没有问题。

维京人的实验是如何导致火星上不存在生命的假阴性结果的？

想象一下，类似的事情发生在你身上（作为一个人）。例如，如果有一个外星人乘坐宇宙飞船来到地球，在沙漠的某个地方找到了你。然后他们说‘好吧，看，那是一个人，它需要水’，然后把你直接放在海洋中央。你不会喜欢的，对吧？尽管这就是我们。我们是装满水的袋子，但水太多是件坏事，我认为维京人的生命探测实验就是这样。

在阿塔卡马沙漠进行了一项研究，那里有暴雨，淹没了大片地区。之后，科学家们发现，70-80%的本土细菌死亡是因为它们无法如此突然地处理那么多水。这真的符合同一幅图。

你会如何设计一个新的实验来考虑这一点，并可能检测到这些生命形式？

我认为最重要的是，一个实验本身并不能让我们做出决定。例如，人们可能会假设火星生物的DNA与地球上的生物完全相同，因此我们可能会设计一个实验来寻找这种物质。但如果情况不同呢？然后，你必须进行几个不同的实验来测试这一点，并得出一个确定的结论。

就维京人生命探测实验而言，这些人并不愚蠢，我认为当时的方法是正确的，但科学家们对火星环境一无所知。他们所做的事情在当时非常复杂。现在，我们有了更好的工具、更好的见解和更好的方法。

我认为，在我看来，关键是不要依赖一个实验来得出结论。例如，我的研究小组目前正在研究基于运动性的活体检测，这是微生物的特征运动，顺便说一句，它也使用水，但用量很小。例如，我们观察生物体或沉积物颗粒如何在液滴中移动。如果它是一种细菌，它有一种特定的模式，这取决于细菌的种类，并且可以与沉积物颗粒区分开来，因为沉积物颗粒的移动方式不同。有了人工智能，我们可以自动跟踪运动，说这是一种微生物，那是一种沉积物颗粒。我们认为，我们甚至可以将外来微生物与沉积物颗粒区分开来。这可能是一个有趣的实验。

关键是，有很多方法可以[在火星上寻找生命]。理想情况下，在火星上有一台显微镜会很好，但这带来了挑战——尽管我认为现在是时候用显微镜在其他行星上寻找生命了。

但长话短说，我们希望有几种相互独立的生命检测方法，从中我们可以得出更令人信服的数据。

这张照片是维京1号着陆器在火星着陆后不久拍摄的，是有史以来第一张从火星表面拍摄的照片。拍摄于1976年7月20日。（图片来源：uux.cn/NASA/JPL）

你观察到自维京号以来科学家在火星上寻找生命的方式发生了变化吗？这些方法是否有所发展或考虑到了这一点？

是的，现在有很多不同的方法，当然每种方法都有优缺点。气相色谱和[质谱]是更复杂的[方法]之一，将使科学家能够研究样品的有机成分。

然后我们可以与地球上的样本进行比较。例如，你会看到某些蛋白质及其氨基酸的特定模式和峰值——这些我们知道并且可以预期。你也可以寻找非生物合成的产物，这种产物发生在生命开始之前，并且含有高水平的小有机分子。

从本质上讲，我们确实有很多方法值得测试。

在这一假设的背景下，可以优先考虑哪些特定的盐或矿物成分？你提到了氯化钠，但还有其他的吗？

是的，你需要寻找吸湿性盐。并非所有土壤都具有这种特性；例如，一些硫盐，如石膏，不吸湿，因为矿物结构含有大量的水，不适合。

氯化钠和氯化钾可能是最常见的选择。在我的研究小组中，我们也在研究氯酸盐和高氯酸盐，我们发现它们非常有效。氯酸盐（ClO3）和高氯酸盐（ClO₄）是我们感兴趣的类型，尽管众所周知，高氯酸盐对生命可能有点问题；它们只能在一定程度上被容忍，太多可能是有害的。另一方面，氯酸盐似乎效果更好。

氯酸盐和高氯酸盐的一个优点是，与氯化钠和氯化钾相比，它们在更低的温度下保持液态。这很重要，因为如果环境变得非常寒冷，在较冷的温度下保持液态的盐可以为微生物生命提供更合适的栖息地。

因此，虽然氯化钠是首要任务，但我也建议考虑氯酸盐和高氯酸盐。在火星南部高地等地区，检测到高浓度的氯化物。

你认为这种观点有争议吗？

是的，这当然是有争议的。在科学领域，挑战主流范式总是很困难的。同事们经常从反映他们现有信念的立场来审查工作，而自尊心也会使这一过程复杂化。但最终，我相信科学会占上风。没有自上而下的方法；即使是最受尊敬的科学家也可能出错，我们都明白这一点。我的目标一直是展示我们的发现，并让科学界将其作为潜在的假设来参与。

但重要的是提出一个假设，看看我们是否能找到一个逻辑上合理的解决方案。我不知道火星上是否真的有微生物，但我相信我提出的解决方案可以奏效，并可能揭示生命。未来的任务肯定会进一步调查这一点。我可能错了，但我也可能是对的——除非我们尝试，否则我们不会知道。

最终，我们会以某种方式获得证据，这很好。如果我错了，我也没问题。我认为无论哪种方式，这都是一个有趣的想法——即使有些人不这么认为。但我们最终都在寻找发现生命的方法，为此，我们必须跳出思维定势。

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