2020年7月下旬到8月初是探测火星的“发射窗口”，阿联酋的但愿号已经率先出马，中国天问一号和美国毅力号也将紧随厥后。美国“火星2020使命”的科学方针之一就是确定火星上是否有生命。在数十年前，美国国度航空航天局“维京使命”的生物标识表记标帜尝试得出了存在生命的成果。尽管官方陈述称其没有供给较着证据，但至今仍有科学家没有抛却火星生命假说，更有甚至提出了惊人的假设——“火星蘑菇”。事实谁是谁非，或许毅力号的探寻之旅将给我们谜底。
撰文 | 小叶
2020年地球命运多舛，但灾难没有反对住人类摸索太空的脚步。7月20日，阿联酋的“但愿号”（Hope）率先出发，中国的“天问一号”、美国的“毅力号”（Perseverance）很快将紧随厥后，带着人类科学家的夸姣期望，奔赴5500万公里之外的红色星球。
考查火星上的生命踪迹是此次摸索的一个主要科学研究使命之一。固然火星上没有“火星人”，可是否存在初级或者原始生命形式，可否为诠释生命发源供给思绪，一向是科学家们孜孜以求的问题。在火星生命摸索的汗青上，要属美国国度航空航天局（NASA）经验最为丰硕，此前他们并没有给出出格明白的说法。可是，却有科学家始终对峙说Yes。
一切始于半个宿世纪前的“维京使命”
从上宿世纪60年月起，NASA就把目光对准了这颗红红火火的“战神”星球。从1964年的海员四号（Mariner 4），1969年海员六号和七号先后飞掠火星，一向到1971年和1972年海员九号的轨道使命，NASA步步为营，始终对峙对火星的深切摸索。事实上，在 “太空竞赛”后期，NASA的下一个方针之一就是让宇航员登岸火星。
时候到了1975年，NASA正式启动“维京使命”（Viking Mission，也被称为海盗使命）。正如中宿世纪时，野心勃勃的维京人扬刮风帆，从斯堪的纳维亚半岛出发，凭借着惊人的勇气和毅力，萍踪踏遍欧洲大陆以及海说神聊极广宽的边境，缔造了“维京时代”。两艘维京号探测飞船承载着地球人的壮志，一探“战神”事实，除了领会火星的天气地质属性外，另一方针就是寻找生命踪迹。
该年夏日，两艘太空飞船先后奔赴火星，颠末一年的飞翔，维京一号着陆器于1976年7月20日率先登岸火星克里斯平原（Chryse Planitia）西坡，而维京二号于9月3日登岸4000英里外的乌托邦平原（Utopia Planitia）。
“维京”这一称号似乎付与了此次使命无与伦比的固执“维京精力”，原本打算90天的摸索使命，轨道器和着陆器的利用寿命都远远跨越了设计预期。尤其是维京一号轨道器，在火星轨道上“勤勤恳恳”工作了四年之久。跟着气体燃料的逐渐耗尽，整个摸索使命在1983年5月21日正式划上句号。
维京着陆器由五个根本部门构成：着陆器本家儿体；生物防护罩和底座；机身；底盖和下降伞系统；以及着陆器亚系统。携带的仪器用于着陆器本家儿要科学研究目标：生物研究、化学当作分阐发（有机与无机）、景象形象、地动学、地磁学以及地貌、火星概况和大气物理。丨图片来历：NASA
寄予厚望的“维京使命”生物尝试
在执行使命时代，着陆器上的科学仪器获得了比预期更多的数据。睁开的生物尝试包罗景象形象质谱尝试（GCMS）、气体互换尝试（GEX）、标识表记标帜释放尝试（LR）和热诠释放尝试（PR）。别的，维京使命时代还拍摄了良多质量精巧的照片，此中着陆器拍了4500张，轨道器拍摄了52000张。着陆器供给的照片让地球上的人们第一次近距离看清了火星冷落的概况。
维京一号着陆器拍下的首张火星概况彩色照片丨来历：NASA/JPL
在上述四大生物尝试中，生物学家们对标签释放（Labeled Release，简称LR）尝试项目寄予厚望。具体尝试过程并不复杂，维京一号和二号着陆器收集火星泥土样本，然后将一滴稀释过的营养液打针入样本中，然后检测泥土上方的空气中是否会呈现代谢副产品。在打针之前，营养物质已经插手放射性碳14标识表记标帜。若是泥土中存在的微生物对营养物质发生了代谢感化，那么它们应该会释放出放射性副产品，好比带标识表记标帜的二氧化碳或者甲烷。
在发射维京号太空飞船之前，研究人员在地球各地的极端情况下——从灭亡峡谷到南极洲——分歧陆地泥土中检测了尝试方案。每一次尝试都是阳性成果。同时，研究人员还一一做了对照组尝试，将样本加热到160℃的高温，以杀死所有的生命形式，然后反复尝试操作，成果每一次尝试都是阴性成果。为了确认尝试过程不会发生假阳性成果，研究人员还用到了已知的无菌泥土样本，好比来自月球的岩石样本和冰岛四周萨特西火山岛上的泥土样本，最终发生了预期的阴性成果。
研究人员满怀决定信念地等候着维京一号和二号在火星上的尝试成果。然而，让他们没有想到的是，这场尝试竟然当作为了史上最具争议的火星尝试，还让NASA在接下来的近50年内对此尝试采纳了杜口不谈的立场。
从最有但愿的尝试到最富争议的尝试
LR尝试的首席研究员是Gilbert Levin博士。Gibert Levin平生履历丰硕，曾在第二次宿世界大战时代服役于美军水兵，又在马里兰卫生部担任过公共卫生工程师，而且当作立了本身的生物手艺公司Biospherics Research Inc.（现Aikido Pharma Inc.），1963年他在约翰·霍普金斯大学工程学院获得情况工程博士学位。他的发现获得了不少专利，尤其是对探测微生物的立异性方式引起了NASA的注重，是以后者在70年月初与他签定了一系列合同，邀请他开辟合用于太空使命的地外生命探测尝试方案。
Gilbert Levin的同事Patricia Ann Straat，也来自约翰·霍普金斯大学。昔时Straat在霍普金斯当助理传授，研究分子生物学和酶系统。Straat在电视上不雅看了1969年代球登岸，心里标的目的往着可以或许介入NASA弘大的太空摸索打算，而那时Levin设计的尝试正好被NASA选中，当作为“维京使命”的生物尝试之一，两位志同志合的科学家一番交流之后，Straat被LR尝试深深吸引，随即插手团队。
她至今都不克不及忘失落在加州的JPL尝试室和整个团队一路不雅看维京号着陆的场景，“那时在场的一半人都感觉着陆器可能会坠毁，但俄然之间一个清脆的声音传过来：‘我们平安着陆了’，大师都欢快坏了。”她回忆道。而接下来LR尝试的最终成果让两人加倍冲动不已。
在1976年颁发在《科学》杂志上的论文中，Gilbert Levin和Patricia Ann Straat具体报告请示了火星生命探测尝试的所有成果。论文中提到，在标的目的火星样本中添加了含有放射性碳14的营养物质之后，两个相距4000英里的着陆地址泥土测试均检测到相似的放射性气体释放。为了解除火星强烈的紫外线辐射可能发生的假阳性成果，着陆器还专门选择了埋在岩石下方的泥土样本，同样获得的阳性成果。泥土中的“活性”响应在18℃时表示不变，加热3小时温度晋升至50℃时活性削弱，而160℃的无菌火星泥土样本则作为对照组显示出阴性成果。
可是，除了LR尝试，同期的其他尝试，好比气相质谱尝试，并没有在着陆地址四周发现有机化学的陈迹——争议由此睁开。NASA最终的官方陈述暗示：“在着陆点四周的泥土中并没有供给明白的证据表白存在在世的微生物。”并且，NASA本身尝试室的科学家也无法复现Levin的LR尝试成果。
别的，按照NASA的诠释，火星具有自我杀菌功能。加入使命的生物学家认为，布满火星概况的太阳紫外线辐射，加上极端干燥的泥土，以及泥土化学的氧化属性，三者连系起来会阻止火星泥土中形当作活的生物体。是以，断定火星生命存在另有争议。
在NASA看来，LR尝试发现的模拟生命活动可能是未知的化学反映。而Levin和Straat那时也认为LR成果可能也并不明白，是以在陈述末从头至尾暗示：“今朝没有化学尝试可以或许定量地反复LR火星数据，尽管存在（非生物学）假设理论，最合理的可能性仍是我们在火星上不雅测到了生命活动。”
在接下来的几十年里，跟着NASA睁开更多的火星探测使命，操纵加倍进步前辈的手艺手段，科学家对这颗星球的熟悉也愈发清楚，发现了包罗液态水、甲烷等。尤其是2014年，好奇号不仅在大气中检测到高浓度的甲烷转变，还初次确认了火星岩石粉末中包含有机碳等有机分子，可以说是NASA半个宿世纪来火星探测的最主要发现之一。与此同时，这一成果也让Levin加倍对峙昔时的LR尝试成果。
现实上，从1997年起头，Levin旧事重提，在公共场所频仍发声撑持昔时LR尝试的微生物活动结论。2016年，Levin和Straat在《天体生物学》（Astrobiology）杂志上再次结合颁发了一篇不雅点性文章，按照近年来在火星上的新发现，以及无机物质仿照代谢活动的不雅点，从头切磋了上宿世纪70年月的LR尝试，认为非生物性物质并不克不及充实诠释LR尝试成果，而最佳诠释就是火星微生物。
维京一号的打针尝试成果，表白第一次打针之后，泥土样本表示出强烈的放射性*红色（，表白内部存在代谢活动，而对照组泥土样本则毫无反映（蓝色）丨来历：Levin and Straat, 1977, Biosystems. ?Elsevier
Levin在接管媒体采访时暗示：“自从我1997年第一次果断地提出LR尝试检测到生命之后，大部门评审期刊都拒绝了我们的文章投稿，我和Straat每年城市在国际光学工程学会大会（SPIE，包含天文学范畴）上提交论文，但大部门都被天体生物学家轻忽了。”他只能把这些文章放在本身的小我网站上。
Straat作为果断的撑持者，2019年曾接管过《科学美国人》的采访，她说本身最初并不完全赞成Levin的不雅点，可是跟着NASA在火星上发现的证据越来越多，她起头感觉昔时他们确实发现了微生物生命。“火星上确实发现了一些复杂的有机分子，可是没有发现近似于生命所需要的简单有机分子，好比丙氨酸和甘氨酸”，她讲道。她很等候将来的火星摸索尝试，但愿可以或许最终证实或者证伪他们昔时的尝试发现。
对此，NASA的JPL尝试室行星科学家Luther Beegle则认为本相其实很简单：维京项目没有在火星上找到生命。“他们做了一堆尝试，获得了良多他们无法理解的成果。”鉴于那时NASA对于火星泥土和大气的熟悉很是有限，他暗示应该先从地质学和化学尝试起头，而不是一会儿就跳到生物代谢活动检测尝试，LR尝试成果其实很含糊其词。
怪杰惊语：火星上长了“蘑菇”？
在火星探测过程中，一向以官方机构和科学家为本家儿，不外NASA会发布他们拍摄的照片，这就给了一些其他科研人员研究的机遇。
2015年1月27日，NASA在官网上发布了火星探测器机缘号火星车2004年执行使命时代，在老鹰撞击坑四周拍摄的一张彩色照片，照片上显示火星地表上冒出一颗颗圆形物体，泛着灰蓝色光华。官方将其昵称为“火星蓝莓”，其实这是一种富含赤铁矿的矿物结石，证实了火星该地域曾有过古老的水情况。
NASA官网展示的“火星蓝莓”彩照丨图片来历：https://mars.nasa.gov/resources/6944/martian-blueberries/
然而，有些科学家并不这么认同这一官方说法，至少Rhawn Gabriel Joseph博士就有其他猜测——他认为火星蓝莓其实是蘑菇。
Rhawn Gabriel Joseph这个名字在本年会引起科学界的注重，首先是因为上面的“火星蓝莓”照，其次就是牵扯到了知名出书商Springer旗下的《天体物理学和空间科学》（Astrophysics and Space Science）杂志。将两者联系起来的就是Joseph博士2020年的最新论文，该论文引用了机缘号在火星老鹰撞击坑（Eagle Crater）拍摄到的上百张照片，攻讦了NASA提出的赤铁矿说法。他认为老鹰撞击坑的情况不成能发生球状赤铁矿物质，并提出本身的假设：蘑菇、藻类、真菌等相关生物可能早已假寓在红色星球上，并且有可能介入了火星的光合感化和氧气制造过程。
他和研究团队阐发了185张机缘号在36个火星日内拍摄的照片，将其放大到300%，经肉眼识别后，他说：“这些蘑菇状的物种拥有茎秆和球根状帽盖，经由过程细细的茎杆凭借在四周的岩石上。怎么就没人看到呢？”
按照他的文章讲述，火星车拍了上千张这样的火星蘑菇物种照片，而且都是固定朝着一个标的目的上的角度，就仿佛在介入火星的光合感化一样，每一张照片中的朝标的目的都有转变。至于这些火星蘑菇哪里来的，Joseph也给出了本身的不雅点：是太阳风将地球上的蘑菇物种送到了火星上，并且早在几十亿年前，我们的星球已经在火星和太阳系其他星球上播种下了生命的种子……
不管论文内容有多神奇，这篇投稿仍是被《天体物理学和空间科学》杂志接收了，并进入同业评审阶段。Joseph曾标的目的媒体透露，他的文章原定于本年4月10日在线颁发，随后推迟到4月16日。但4月20日期刊对外暗示，因为作者本人拒绝进一步的同业评断，最终撤回了本身的稿件。随后，Joseph在researchgate.net上传了论文，但愿大师来阅读。这是篇近40页、引用180篇参考文献的论文，显然他并不是恶作剧
这位Joseph博士是何许人？在谷歌输入他的全名，呈现在第一位的就是他拥有极其强烈小我气概的网站，除了出书物列表和评价，还有一段他的小我自传：从小多才多艺，钟情于音乐、艺术、绘画、书本、天然，嗯，还有姑娘……在讲述完奇奇异怪的小我履历之后，话锋一转，便介绍起小我科研学术生活生计，“我为科学而生”。可是却没有给出具体的教育和工作布景。
据他本身介绍，从上宿世纪70年月起起头从事神经科学研究工作，本家儿要当作就有神经可塑性和灵长类大脑功能恢复、性别差别的荷尔蒙根本、情况对灵长类大脑神经-突触联系的影响，等等。进入新宿世纪今后，他的科研偏向也迈入了新纪元，一手把握着小小的灵长类大脑，一手伸标的目的了广袤的太空生物学。撑持泛种论（Panspermia，简单说就是一种猜想，认为生命形态存在宇宙中无处不在，并借助小行星、流星处处散播繁衍。）的他研究起宇宙中的生命发源问题。所以，火星生命这一课题天然也纳入囊中。事实上在2019年，他投稿的《天体物理学和空间科学》曾颁发过他对于金星生命的研究——上面也长了蘑菇。
2009年，他创立了的平易近间学术期刊《宇宙学杂志》（Journal of Cosmology），据介绍由专业人士构成编委，颁发均颠末了同业评断。他本人也在上面颁发了良多文章，就火星蘑菇、真菌、细菌污染等提出了很多定见，攻讦NASA并没有对火星车进行灭菌消毒，同时也撑持前文提到的维京LR尝试。
对于以上各种，加之本年扎堆发射的火星探测项目，他受到了一些媒体的存眷。对于Joseph的不雅点是否靠谱，Inverse杂志曾联系过NASA咨询。NASA公共关系专员明白亮相，NASA并不会随便评论任何人的研究，而是依靠科学界和同业评断程序来评价科学意义。NASA官方答复“科学界的遍及共识是，以火星概况今朝的前提，不适合液态水或复杂生命存在。”而Joseph这种“非本家儿流”科学家认为，这就是阴谋论——有更高层的力量试图袒护外星生命的存在。不外，即使是严厉的天体生物学研究，天马行空的理论只能期待手艺成长，此刻机会似乎到了。
凝望火星，再探生命踪迹
火星上是否有生命，此次火星探测项目可能会给出谜底。除了中国天问和阿联酋但愿号，美国的火星2020被寄予厚望。
此次“毅力号”火星车的登岸地址选择在具有35亿年汗青的杰泽罗陨石坑（Jezero）。这里现在一片荒凉，干燥严寒。可是，科学家认为，在几十亿年之前，火星拥有稠密的大气层，星球上一度暖和无比，水流尽情流淌，汇聚在像杰泽罗这样的陨石坑，形当作湖泊，如斯有利的前提下，很有可能促使生命降生。
杰泽罗陨石坑图像丨来历：NASA/JPL
“毅力号”的科学使命之一就是收集火星岩石和泥土样本，寻找生命踪迹，解开仗星各种谜团。按照打算，火星之旅从暗中的陨石坑概况起头，随后沿着三角洲边缘颗粒细腻的粘土层行走，那边曾是一条古代河道汇入湖泊的入湖口。在地球上，这样的湖口往往能发现生物踪迹，而毅力号会在火星河道寻找揭露曩昔微生物存在的有机化合物。此后，火星车将继续前行，穿过一片坚硬的沙石地带，那边的土壤颗粒可能已经形当作几十亿年了，曾有过来自火星最古老地域并标的目的下贱动的河道。在这之后的下一个阶段就是富含碳酸盐的古老湖泊沿岸，这些石灰岩状的碳酸盐层层叠叠，在地球上称为叠层石。地球上的叠层石由细菌发展形当作，可谓是浓缩了生命成长汗青的地质“胶囊”。
火星车的外不雅设计大部门借鉴了本身的前辈——“好奇号”，可是内部却装载着全新的样本获取系统，这套复杂的机械系统可以或许在火星地表钻洞、搬运、当作像并储藏样本，样本如岩石和泥土构成的粉笔。火星车要建造至少30根这样的岩芯，在将来的项目中实现打包寄送回地球，睁开进一步阐发。“毅力号”装备了一套可以或许识别火星岩石和泥土化学当作分的东西，这套东西可以或许当作像岩石中的有机分子分布，从而帮忙科学家分辩出是来自陨石撞击的有机残骸，仍是微生物生命遗骸。
固然我们要在地球耐烦期待好一阵来自火星的“快递”，但留给蘑菇的时候可能不多了。自古以来，地球上的人们对于天空的追问从未遏制，2020年，摸索火星的“窗口”已经打开，此次我们满怀勇气、好奇和但愿，标的目的着火红的星球开启毅力之旅。
参考资料
1. https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/viking-1-2/
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Viking_lander_biological_experiments
3. https://blogs.scientificamerican.com/observations/im-convinced-we-found-evidence-of-life-on-mars-in-the-1970s/
4. https://science.sciencemag.org/content/194/4271/1322
5. https://phys.org/news/2016-10-year-old-viking-life-mars.html
6. https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ast.2015.1464
7. https://www.gillevin.com/
8. https://www.scientificamerican.com/article/looking-for-life-on-mars-viking-experiment-team-member-reflects-on-divisive-findings/
9. https://www.researchgate.net/publication/340610633_Life_on_Mars_Colonies_of_Photosynthesizing_Mushrooms_in_Eagle_Crater_The_Hematite_Hypothesis_Refuted
10. http://brainmind.com/publications.html
11. http://journalofcosmology.com/
12. https://www.inverse.com/science/mushrooms-on-mars-a-wild-story
13. https://www.sciencemag.org/news/2020/07/how-nasa-s-new-rover-will-search-signs-ancient-life-mars?utm_campaign=news_daily_2020-07-05&et_rid=315162504&et_cid=3389469
14. https://www.cnet.com/features/the-space-tiger-king-and-the-mushrooms-on-mars/#ftag=CAD590a51e
15. https://phys.org/news/2014-12-curiosity-rover-ancient-chemistry-mars.html
