“维京号更有可能在火星上发现了自养微生物,每克土壤大约有1000个细胞。”
这话并不是某个民间火星爱好者拍脑袋的猜测,而是来自对50年前维京任务数据重新分析后的一种论断。1976年7月20日,维京1号着陆器稳稳落在火星克律塞平原,随后又在9月3日迎来了双胞胎维京2号踏上乌托邦平原。两架着陆器干了一件极具科幻感的事:铲起火星的第一批土壤样本,就地塞进机载实验室,试图回答人类最想知道的问题——火星有没有生命?
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结果呢?50年过去了,这个问题不仅没消停,反而像一块嚼不烂的牛皮糖,卡在科学界的喉咙里,咽也咽不下,吐又舍不得。大部分科学家当初判了个“无生命”的结论,可支持“有生命”的证据也像打不死的小强一样一次次翻身。今天我们就来掰扯掰扯,这场跨了半个世纪的争论,到底卡在哪些地方。
分歧源头:三个实验,两阴一阳,该信谁?
维京号携带的生命检测设备里,一台叫GCMS(气相色谱-质谱联用仪),负责嗅一嗅土壤里有没有有机物,如果有,接着分……阿不,接着分析它到底是个啥。另外还有三套独立的生命探测实验,套路差不多,都是往土壤里加各种精心挑选的营养素,然后看能不能“刺激”出点生物活性。这就像给火星土开一场自助餐,看有没有微生物会伸筷子。
结果自助餐还没结束,分歧就闹得不可开交。两个实验基本鸦雀无声,没激发出什么值得兴奋的动静。但剩下那个,名叫标记释放实验(Labeled Release)的装置,在第一次添加营养物质后,突然像开了挂一样嗅到一股“旺盛”的气体释放信号,反应强烈到让人心跳加速。要搁地球上,这几乎就是细菌开吃、代谢排气的标准剧本。负责设计这个实验的天体生物学家吉尔伯特·莱文(Gilbert Levin)激动地认定,火星土壤里藏着活生生的微生物。这个信念,他硬是扛到了2021年以97岁高龄去世,至死不渝。
可周围没买账的同僚一大把。维京科学团队成员本·克拉克(Ben Clark)回忆说,当时很多科学家就直摇头:你看到的“生命信号”,地化圈子里的人马上跳出来指证——有些矿物质在遇到营养液后,也能一模一样的给你冒气儿,跟生命一毛钱关系没有。
一句话,第一个刹车点就踩在这里:你观测到的反应,到底是生物的,还是非生物的?50年前分不清,今天也没法完全推翻。
第二道坎:续杯之后,生命集体“装死”?
这还没完。标记释放实验设计了一个更狠的环节:等第一次反应结束后,实验者又往同一个样本里加了一次营养物质。按地球逻辑,如果第一次释放气体是真有微生物,那第二顿外卖到了,它们应该继续大快朵颐,继续产气才对。
可是,第二次扎入营养液之后,瓦斯般的信号像被人掐断了喉咙,毫无动静。克拉克就忍不住开怼了:难道火星微生物在第一顿和第二顿之间集体暴毙了?还是说,它们其实根本就没活过?
这个“续杯无反应”的现象,成了反对方手中最结实的一块砖头。在地球上,绝大多数微生物遇到食物重复投喂,并不会马上罢工,而会表现出持续性的活性。而在火星土壤里,那个瞬间爆发的反应却显得“一锤子买卖”,更像是一次化学反应的燃尽,而非生机勃勃的代谢循环。
当然,不死心的支持者也有话说:万一是营养物质渗透不均匀,或者火星微生物代谢方式太古怪,一轮吃饱就拉倒、宁可憋着也不重复消费呢?可这种说法听着更像是替一个没及格的孩子找补原因,在严谨的实验面前,持续性是判断生物活动极重的砝码,无力提供,就别怪人家不信。
更尴尬的沉默:有机物一毛钱都没找到
如果说以上两重纠结还只是在“活性”层面拉锯,那GCMS给出的结果简直就是一盆冰水。维京号的GCMS上下精细地筛了一遍火星土壤,愣是没嗅出任何有机分子。要知道,哪怕你想象的生命形态再怪异、再不依赖DNA,构成生命的碳骨架总该有吧?可是仪器表示:连个影子都没见着。
这几乎要命了。大多数生物学家指着这份空白报告说:没有有机物原料,你谈什么生命?火星土地就是化学沙漠,所谓阳性信号,多半是沙漠里的一些古怪矿物在耍你。至今这仍是反对派最硬的逻辑基石——假如真的有一大群活细菌在呼吸,它们的尸体或者代谢废物总得留下痕量有机物,可GCMS的鼻子比狗还灵,怎么毫无收获?
不过,争辩的一方后来也慢慢找到了反驳路径:当年GCMS的检测灵敏度在今天看并不算高,如果每克土壤真的只有千把个细胞,那这点生物质的量远远没达到GCMS的探测下限。何况,火星表面的强氧化环境会迅速摧毁暴露在外的有机物,即使微生物确实存在,其体内的碳分子也可能在还没来得及被检测前就灰飞烟灭。于是,“没检测到有机物”并不能铁证“没有生命”,它只是说明——如果真有生命,数量也少得可怜,少到当时的技术抓不到。
营养配方的迷思:你端上桌的菜,火星菌可能碰都不碰
维京任务的生命探测实验所用的营养液,是基于地球微生物口味调制的“标准培养基”。现在回过头看,这本身就是一个巨大的预设。本·克拉克后来也直言,有一个问题始终悬而未决:当时用的营养物质到底是不是最佳的?
你想想,即便是地球上,不同生态环境里的微生物对口粮的偏好也千差万别。有些嗜极菌你给它葡萄糖,它当砒霜。火星的微生物若真存在,它在地表贫瘠、辐射强烈的环境中过活,
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