NASA科學(xué)家:40多年前,人類已經(jīng)在火星上發(fā)現(xiàn)了生命

我們知道,人類至今尚未發(fā)現(xiàn)地外生命存在的直接證據(jù),但美國航空航天局(NASA)的吉爾伯特·萊文(Gilbert V。 Levin)卻不這么認為。
萊文是上世紀(jì)70年代NASA“海盜號”火星探測任務(wù)中,一項搜尋生命的試驗的項目負責(zé)人。為了尋找生命活動,這項名為“標(biāo)記釋放”(Labeled Release,簡稱LR)的試驗在火星上收集土壤樣本后,讓樣本與營養(yǎng)物質(zhì)接觸,以檢測二氧化碳,甲烷等代謝產(chǎn)物。而這項試驗,也的確取得了陽性結(jié)果。但是,由于同期的試驗沒有探測到有機物,人們通常將LR試驗的結(jié)果看作無機物反應(yīng)。
不過,六枝特區(qū)公眾信息網(wǎng)40多年后,萊文依舊堅持認為,海盜號已經(jīng)找到了火星有微生物存在的證據(jù)。今天,萊文在科學(xué)美國人網(wǎng)站撰文,講述了他的觀點。博文的全文翻譯如下:
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,運動以及可能的最終命運。但與此同時,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,我們是否如英國詩人塞繆爾·柯勒律治(Samuel Coleridge)在《古舟子詠》(The Rime of the Ancient Mariner)中所言:“孤獨啊孤獨,我獨自一人在那遼闊無際的海面!”
對于這個問題,人類僅僅進行過一次直接的探索,而我很幸運地參與了這次歷史性的冒險。這就是1976年NASA“海盜號”火星探測任務(wù)中的標(biāo)簽釋放(Labeled Release)試驗。
1976年7月30日,LR試驗傳回了首批數(shù)據(jù)。令人驚訝的是,結(jié)果是陽性的。隨后試驗繼續(xù)開展,從兩臺海盜號火星車釋放的5組相距6000多千米的LR裝置中,我們看到了4個陽性的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)曲線與地球土壤的LR試驗結(jié)果相似,代表著微生物正在這顆紅色的行星上呼吸。看上去,這個關(guān)于生命的終極問題終于被解決了。
但是,海盜號的分子分析試驗在尋找有機物時卻遭遇了失敗。由于有機物是生命出現(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,但卻從未在火星車上再次裝配生命探測裝置。就這樣,海盜號的積極信號沒能再進一步。

NASA仍將搜尋地外生命視作優(yōu)先級最高的任務(wù)之一。現(xiàn)在,美國正計劃將宇航員送往火星。任何可能存在的火星生命,對宇航員來說都可能成為威脅,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)會被拋射到太空中。其中一小部分,會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。大量實驗室工作已經(jīng)證實,一些地球微生物可以在火星環(huán)境中生存。甚至有報道稱,在國際空間站外的太空環(huán)境中,也有微生物存在。
NASA對于開展直接的微生物搜尋試驗的保守態(tài)度,其實忽略了路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)在1864年完成的鵝頸瓶試驗是多么簡單。他用微生物污染了經(jīng)過高溫消毒的肉湯后,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。根據(jù)這個簡單而優(yōu)雅的試驗的原理,用現(xiàn)代的微生物營養(yǎng)液取代肉湯,就成了全球的衛(wèi)生機構(gòu)檢測飲用水的手段,保?全球數(shù)十億人免受微生物病原體侵襲。
這個標(biāo)準(zhǔn)測試,同樣被火星上的LR試驗使用。為了提升發(fā)現(xiàn)地外生命的幾率,我們還在微生物營養(yǎng)液中另加了幾種營養(yǎng)物質(zhì)。這些營養(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)測裝置也能檢測出來。類似于巴斯德試驗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)。
海盜號的LR試驗試圖探測正在進行的代謝反應(yīng),這是一個非常簡單,萬無一
失的微生物指示劑。從地表土壤到微生物培養(yǎng)皿,六枝特區(qū)公眾信息網(wǎng)從實驗室到極端自然條件下,這樣的裝置已經(jīng)做了數(shù)千次測試,從未報道過任何假陽性或假陰性的結(jié)果。這有力地支持了LR火星數(shù)據(jù)的可靠性。
我在LR項目中的同事Patricia Ann Straat在近期的新書中透露了大量海盜號LR項目的科學(xué)細節(jié)。關(guān)于LR的科學(xué)論文也可以在我的個人主頁上瀏覽。

除了海盜號找到的火星生命的直接證據(jù),海盜號,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,火星探路者號,鳳凰號和好奇號等火星車相繼發(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測試中也呈現(xiàn)陽性,這說明海盜號的LR反應(yīng)不是紫外線引起的,
好奇號在火星上發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜有機物,其中很可能包含生物成因的干酪根,
鳳凰號和好奇號發(fā)現(xiàn),盡管目前干旱貧瘠,但火星在遠古時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(生物會優(yōu)先使用碳12),
火星大氣中的CO2本應(yīng)被太陽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際空間站外生存,
火星大氣中檢測到了甲烷氣體,而其來源可能是產(chǎn)甲烷的細菌,
火星大氣中甲烷的迅速消失需要一個匯(儲庫),而在火星上,這個甲烷匯可能是與產(chǎn)甲烷細菌共生的甲烷氧化細菌,
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,
有科學(xué)家稱,在火星大氣中找到表征生命活動的甲醛和氨氣,
一項對LR陽性信號的獨立的復(fù)雜度分析表明,信號是生物來源的,
好奇號在火星上發(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的產(chǎn)物。一項數(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)對生命有害的因素。
總而言之,我們有:來自廣泛使用的微生物測試的積極結(jié)果,LR試驗的結(jié)果在兩臺海盜號火星車中多次得到重復(fù),43年來,沒有任何理論或試驗?zāi)転長R試驗的結(jié)果找到非生物的解釋。
那么,認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,實驗室研究卻指出,一些陸地微生物可以在火星上生存,成長。
NASA已經(jīng)宣布,2020年的火星探測項目將不會包括生命探測。根據(jù)已有的科學(xué)協(xié)議,我認為應(yīng)該盡可能地推動在下一次火星任務(wù)中,開展生命探測試驗。我和合作者已經(jīng)通過正式和非正式的形式提議,在火星車上攜帶將能夠檢測代謝產(chǎn)物手性的LR試驗裝置,以證實生命的存在。在非生物的化學(xué)反應(yīng),不會區(qū)分有機分子的手性,但所有的生物都會對手性予以區(qū)分。
此外,對手性的檢測可以證實,延展海盜號的發(fā)現(xiàn)。它可以確定任何檢測到的生命是與地球生命相似,還是另有起源。這本身也是一項重要的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。一個小型,輕便的手性LR裝置已經(jīng)被設(shè)計出來,而且他很容易被改造成火星車的載荷。
與此同時,我希望一個科學(xué)家團隊能重新審視所有與海盜號相關(guān)的證據(jù),以及后續(xù)火星探測的證據(jù)。這個團隊可能會得出與我一致的結(jié)論:海盜號的LR試驗確實找到了生命。無論如何,這項研究為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:本文僅為傳達作者本人觀點,不代表新浪網(wǎng),環(huán)球科學(xué)或科學(xué)美國人立場。

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