火星惊现生命线索：毅力号发现数十亿年前微生物痕迹，距揭开地外生命谜底仅一步之遥？

就在昨天，2025年9月10日，伦敦帝国理工学院领导的国际研究团队在权威期刊《自然》（Nature）杂志上重磅发布论文，宣布NASA毅力号火星车在红色星球上发现迄今最具说服力的潜在远古生命证据！一块名为「切亚瓦瀑布」（Cheyava Falls）的岩石样本，布满神秘的毫米级豹斑岩（leopard spots），这些斑点富含铁磷酸盐和铁硫化物矿物，伴随有机碳的存在，仿佛是微生物代谢的「化石指纹」。这一发现瞬间点燃全球科学界热情：火星曾是生命摇篮的猜想，从科幻走向现实？但科学家们冷静提醒，确凿证明需将样本带回地球——这不仅是技术挑战，更是人类探索宇宙孤独的转折点。让我们跟随这块岩石的线索，揭开火星远古湖泊的秘密。

▲这张由NASA毅力号火星车WATSON成像仪拍摄的照片，聚焦于「切亚瓦瀑布」（Cheyava Falls）岩石样本的表面细节。图像展示了一个粗糙、多孔的浅色岩层，布满细小颗粒和斑点，红色箭头标注了两个关键特征：上方是一个椭圆形深色颗粒，标注为Olivine（橄榄石，一种常见的火成岩矿物，常源于火山活动）；下方是一个较小的白色圆点，标注为「Leopard Spot」（豹斑，指毫米级铁磷酸盐和硫化物矿物斑点，可能源于氧化还原反应，与潜在微生物活动相关）。这些斑点嵌入在泥质基质中，整体色调从米黄到浅灰，表面散布着微小凹坑和碎屑，暗示古老湖泊沉积环境。图片强调了岩石的化学多样性，为天体生物学研究提供视觉线索。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS。

●从维京号到毅力号：天体生物学界的漫长追寻

天体生物学（astrobiology，研究宇宙中生命起源、演化和分布的交叉学科）对火星生命的搜寻，已是半个多世纪的史诗般历程。回溯里程碑：1976年，NASA的维京号着陆器首次在火星表面开展生命实验，却因结果模棱两可而引发争议——它检测到有机反应，但可能只是化学假阳性。1996年，一块名为ALH84001的火星陨石在地球上被发现，内含疑似纳米化石的结构，轰动一时，却经辩论后多被归为非生物起源。进入21世纪，2004年机遇号火星车证实火星曾有液态水流动；2008年凤凰号着陆器挖出水冰；2012年好奇号探测到有机分子和间歇性甲烷释放，进一步暗示潜在生物过程。2021年，毅力号登陆杰泽罗陨石坑（一座直径45公里的古老撞击坑，曾被河谷和湖泊填充），标志着搜索进入新阶段：不再只是遥感，而是直接采集样本。如今，这个最新发现堪称巅峰——它首次将地质、化学和潜在生物线索融为一体，超越以往模糊迹象，推动我们逼近「我们是否孤独？」的答案。

●意外的湖岸宝藏：毅力号的探索足迹

毅力号火星车自2021年2月登陆以来，像一位不倦的太空地质学家，在杰泽罗陨石坑中穿梭巡游。这个选址绝非随意：地质证据显示，数十亿年前，这里曾是大型湖泊和河流交汇的绿洲，类似于地球上孕育生命的湿地。毅力号搭载的尖端仪器，如PIXL（行星X射线岩石化学仪，用于元素映射）和SHERLOC（扫描有机物和化学物质的拉曼与荧光仪，用于分子检测），让它能像一位地质侦探一样，精准剖析岩石内部的秘密。

▲今年夏天，毅力号在耐热瓦河谷（Neretva Vallis，一条古老河道，曾将水注入杰泽罗湖）中邂逅一片名为「明亮天使」（Bright Angel）的浅色露头。这片岩层由细粒泥岩和泥质砾岩组成，显示出低能量湖泊环境的特征，而不是湍急河流的痕迹。毅力号钻取的核心样本「蓝宝石峡谷」（Sapphire Canyon）正是从这里提取的。令人兴奋的是，这块岩石上布满毫米级的「豹斑」斑点，这些斑点富含铁-磷酸盐和铁-硫化物矿物（如维维安石和灰铅矿），伴随有机碳的存在。这种组合在地球上常见于微生物代谢的副产物，比如某些细菌通过氧化还原反应（redox reactions，即电子转移过程）形成的沉积物。

伦敦帝国理工学院研究团队，包括地球科学教授桑杰夫·古普塔和罗伯特·巴恩斯博士，在2025年9月10日发表的《自然》论文中（标题：《杰泽罗陨石坑中氧化还原驱动的矿物和有机关联》），通过沉积结构映射和湖泊环境重建，为这一发现提供了关键地质语境。古普塔教授强调：「这是一个非常激动人心的潜在生物标志，但并不意味着我们发现了火星生命。我们需要在地球上分析这些样本，才能确认是否涉及生物过程。」这种严谨态度，正是科学精神的体现——证据必须经得起层层检验。

▲这张来自《自然》杂志论文的配图，描绘了NASA毅力号火星车在杰泽罗陨石坑的探索足迹，焦点是「明亮天使」（Bright Angel）地层——一个潜在蕴藏远古生命线索的浅色露头。a部分是轨道鸟瞰图，白色线条叠加显示探测器的穿越路径，从边缘单元（Margin Unit，一种碳酸盐岩层）起始，沿内雷特瓦河谷（Neretva Vallis，一条古老河道）蜿蜒前行，途经多个地质标志如「切亚瓦瀑布」（Cheyava Falls）、「瓦尔哈拉冰川」（Walhalla Glades）和「葡萄藤峡谷」（Grapevine Canyon），最终抵达马索尼克神庙（Masonic Temple）露头；橙色三角标注了科学观测点，箭头指示方向，提供约100米尺度视角。b部分则是探测器Mastcam-Z相机拍摄的增强彩色全景拼接图，从约110米远处眺望「明亮天使」地层的前景与上方高耸的边缘单元接触面，地平线上点缀着「切亚瓦瀑布」「阿波罗神庙」（Apollo Temple）和「汽船山」（Steamboat Mountain）等景观，尺度条标注50厘米和100米。整体图示强调了氧化还原驱动的矿物和有机关联，让读者如亲临火星荒野，感受这场地质探险的震撼。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS。

●生物标志的诱惑：微生物曾在此驻足？

为什么这个发现如此引人注目？让我们深入剖析下。火星的远古湖泊环境，与地球上的类似栖息地高度相似。在数十亿年前，火星大气更厚实、水资源更丰富时，杰泽罗湖可能是一个温暖的浅水区，适合微生物繁衍。样本中的有机碳和矿物反应边界（reaction fronts，即化学变化的界面），显示出氧化还原活动的痕迹。这在地球上，往往与细菌利用有机物进行能量转换有关，比如将铁离子还原成矿物形式。

然而，火星的极端条件让解读变得复杂。毅力号火星车携带的仪器虽说强大，但分辨率有限，无法排除所有非生物解释。例如，这些「豹斑」可能源于火山活动或地下水化学作用。项目科学家凯蒂·斯塔克·摩根在新闻发布会上表示：「天体生物学主张，尤其是涉及潜在地外生命时，需要非凡的证据。」她强调，毅力号仪器设计初衷，就是初步识别潜在生物标志（biosignatures，即生命活动的化学或地质痕迹），而完整故事需由地球实验室的精密设备来讲述。

这项发现标志着火星探索的一个里程碑：它是迄今为止最有说服力的潜在生命证据，超越了以往的模糊线索，如有机分子或甲烷痕迹。它不仅重燃了人类对地外生命的憧憬，还为天体生物学（astrobiology，研究宇宙中生命起源和分布的学科）提供了宝贵数据。如果确认属实，这将改写我们对太阳系生命多样性的理解——火星或许不是死寂的荒原，而是曾有生命脉动的摇篮。火星或曾是活泼的「第二地球」。英国太空署的马修·库克赞叹：「这些化学信号是火星上首次潜在反映地球式生物过程的证据。」

●返回地球的迫切呼声：样本返回的荆棘之路

尽管毅力号已将「蓝宝石峡谷」样本封存，但真正的验证只能在地球上进行。为什么？因为火星车上的工具虽先进，却无法进行高分辨率同位素分析或电子显微镜观察，这些能区分生物与非生物起源。▲NASA和欧洲航天局（ESA）的火星样本返回（Mars Sample Return，简称MSR）计划，正是为此而生：分三步走——毅力号收集样本；着陆器取回并发射到火星轨道；另一艘飞船运回地球，预计2030年代实现。

然而，这个雄心勃勃的计划面临严峻挑战。成本膨胀和时间延误已成为绊脚石：2024年，NASA曾征求商业方案替代传统「天空起重机」（Skycrane）着陆系统，但进展缓慢。2025年，美国政府预算请求一度取消该项目，引发科学界担忧。

▲NASA代理局长肖恩·达菲在9月10日的新闻会上表示：「我们关心资源和时间框架，相信有更好的、更快的方式带回样本……我们将继续探索火星，并计划将靴子踏上月球和火星。」美国国会拨款委员会最近提供了3亿美元的救命钱，为项目注入一线生机。

英国太空署的马修·库克指出：「这个发现代表了我们对火星和地外生命理解的重大进步。这些化学信号是火星上首次潜在反映地球式生物过程的证据。」MSR不仅是技术挑战，更是人类好奇心的试金石：它将帮助我们解答「我们是否孤独？」这个永恒问题。

这次发现如灯塔，照亮未来。毅力号火星车的伙伴「独创号」直升机已超额完成72次飞行，为异星空中勘探铺路。未来发射的英国建造罗莎琳德·富兰克林火星车，将深挖类似样本。科学发现往往充满不确定性，但正是这种探索精神，推动人类前行。火星的「豹斑岩」或许预示生命在宇宙的普遍性。无论最终结果如何，都将激励我们，迈向更远的星辰。

部分信息索引：

Redox-driven mineral and organic associations in Jezero Crater, Mars（nature.com/articles）

MARS SAMPLES MUST BE RETURNED TO EARTH TO PROVE IF LIFE EXISTED THERE（spacepolicyonline.com/news）

'Potential biosignatures' found in ancient Mars lake（phys.org/news）