火星上是否曾存在生命？美國國家航空航天局(NASA)“毅力號”火星車的最新發(fā)現(xiàn)，讓這個問題再次成為焦點。去年7月，“毅力號”在火星杰澤羅隕石坑西側(cè)的內(nèi)雷特瓦峽谷中，發(fā)現(xiàn)了一處被稱為“光明天使”的巖層，并采集了綽號為“切亞瓦瀑布”的獨(dú)特巖石樣本。在日前發(fā)表于《自然》的論文中，科學(xué)家首次提出，這些巖石可能記錄了35億年前火星微生物的活動痕跡�！斑@是我們迄今距離‘在火星上發(fā)現(xiàn)生命’最近的一次。”論文第一作者、美國紐約州立大學(xué)石溪分校地質(zhì)學(xué)家喬爾·胡羅維茨在新聞發(fā)布會上說。

　　這并非科學(xué)家首次聲稱發(fā)現(xiàn)火星上可能存在生命的跡象。這顆紅色星球的秘密，始終牽引著人類的想象。對火星的一次次探索之旅，或許將刷新人類對宇宙生命奧秘的認(rèn)識。

　　　“潛在生命信號”有待確認(rèn)

　　“毅力號”著陸的杰澤羅隕石坑在30多億年前曾是一個具備潛在宜居條件的河流—湖泊系統(tǒng)，河流匯入此地形成廣闊的三角洲。經(jīng)過3年半、約29公里的探測行程，探測器最終在內(nèi)雷特瓦峽谷的“光明天使”巖層鎖定了目標(biāo)。

　　據(jù)美國《國家地理》雜志報道，內(nèi)雷特瓦峽谷曾經(jīng)是一條河谷。隨著時間推移，水從那里消失，留下如今“毅力號”分析的泥巖�！肮饷魈焓埂睅r層中的巖石可能是在火星表面仍有水流動的時期，于湖泊或河流底部沉積而成。

　　在“光明天使”巖層中，“毅力號”發(fā)現(xiàn)了嵌在紅色泥巖中的綠色小點，科學(xué)家稱之為“罌粟籽”。這些小點中含有一種富磷鐵礦物，即藍(lán)鐵礦。

　　“切亞瓦瀑布”巖石中含有被稱為“豹紋斑點”的微小環(huán)狀結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，這些“斑點”的外緣由深色含磷鐵礦物構(gòu)成，內(nèi)層則由一種名為磁黃鐵礦的含硫鐵礦物組成。

　　在氧化還原反應(yīng)中，有機(jī)物會向泥巖中的鐵轉(zhuǎn)移電子，從而生成藍(lán)鐵礦和磁黃鐵礦。在地球上，微生物正是通過類似的化學(xué)反應(yīng)獲取能量：它們分解有機(jī)物，將電子轉(zhuǎn)移給礦物，釋放能量，并在過程中留下特定礦物作為副產(chǎn)物。這類似于人類通過進(jìn)食獲取能量，并在體內(nèi)留下代謝產(chǎn)物。

　　論文第二作者、美國得克薩斯農(nóng)工大學(xué)地質(zhì)學(xué)家邁克爾·泰斯表示，如果這些礦物是在類似條件下形成的，它們就可能是古老微生物代謝活動留下的痕跡，為火星曾經(jīng)存在生命提供了線索。

　　不過，該研究團(tuán)隊并未將這些“罌粟籽”和“豹紋斑點”稱為“生命跡象”，而是更傾向于使用更為謹(jǐn)慎的“潛在生命信號”這一標(biāo)簽。

　　中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員殷宗軍在接受科技日報記者采訪時說，生命信號直接的排他性證據(jù)包括生物活體、實體化石、遺跡化石、生物分子標(biāo)志物等，間接的非排他性證據(jù)包括與生命活動有關(guān)的有機(jī)質(zhì)、生物礦物、新陳代謝導(dǎo)致的元素富集或者同位素分餾信號等。目前，不排除還有一些能產(chǎn)生該種礦物組合的非生命過程曾經(jīng)在采樣環(huán)境中發(fā)生過。

　　國際航天專家雨廣告訴記者，當(dāng)前，NASA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的樣本屬于間接性證據(jù)，盡管他們在樣本中發(fā)現(xiàn)有機(jī)碳與含鐵化合物共生，這可能與生命活動有關(guān)，但并不能直接證明火星存在生命。

　　德國馬克斯·普朗克太陽系研究所物理學(xué)家克里斯蒂安·施羅德也認(rèn)為，這是第一次在火星上觀察到與生物成因相符的化學(xué)過程，但尚不能構(gòu)成確鑿證據(jù)。

　　　火星樣本返回是關(guān)鍵

　　要證明一種生命跡象確實存在，是一項艱巨的科學(xué)任務(wù)。這需要來自不同儀器的多重證據(jù)鏈相互印證，并對地質(zhì)背景進(jìn)行更為徹底的研究。只有經(jīng)過充分的驗證和辯論，才能得出突破性結(jié)論。“正所謂‘非凡的結(jié)論需要非凡的證據(jù)’。”殷宗軍說。

　　首要問題是，非生物過程能否產(chǎn)生相同的結(jié)果？在沒有生命的情況下，也可能發(fā)生相同的氧化還原反應(yīng)并生成類似副產(chǎn)物，但前提是要有高溫。理論上，火山噴發(fā)可能造成這種情況。但研究人員認(rèn)為，這一地區(qū)當(dāng)時的溫度并不夠高。

　　“如果將泥巖和有機(jī)物加熱，確實可能形成這些礦物�！焙�羅維茨說，“但我們目前使用的所有探測工具尚未發(fā)現(xiàn)表明這些巖石經(jīng)歷過那種高溫的跡象�！�

　　泰斯認(rèn)為，如果是熔巖流造成“豹紋斑點”出現(xiàn)，它們只會出現(xiàn)在一個巖層中，而不是樣本的多個層面。

　　科學(xué)家們認(rèn)為，要確定這些“罌粟籽”和“豹紋斑點”是否確由古代微生物形成，必須將樣本帶回地球，用更先進(jìn)的實驗設(shè)備進(jìn)行深入研究。

　　雨廣說，火星樣本返回是關(guān)鍵一步。他說：“由于火星、金星這樣的大天體存在強(qiáng)烈地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動，早期的很多痕跡會被抹去，因此很難找到生命存在的直接證據(jù)。而對于間接證據(jù)，只有將樣本帶回地球，利用更精密的實驗室儀器分析，才能得到更確定的結(jié)論�！�

　　胡羅維茨說，為排除其他解釋，科學(xué)家還需在地球上尋找與古代火星類似的環(huán)境，比如湖底、河口或其他巖石長期浸泡在水中的區(qū)域，確認(rèn)是否會在無生命參與的情況下發(fā)生類似反應(yīng)。

　　　多國掀起火星探索熱潮

　　回顧人類對火星的探索史，“勇氣號”火星車曾在古謝夫隕擊坑發(fā)現(xiàn)古代溫泉環(huán)境的證據(jù)，而“好奇號”火星車也在蓋爾隕石坑的泥巖中探測到有機(jī)化合物。這些發(fā)現(xiàn)為火星可能存在生命提供了初步線索。

　　施羅德認(rèn)為，此次“毅力號”發(fā)現(xiàn)的氧化還原反應(yīng)特征，比以往的環(huán)境線索更接近生命活動的直接證據(jù)。這意味著，科學(xué)家不再只是看到“適合生命存在”的環(huán)境，而可能看到了“生命曾經(jīng)改變環(huán)境”的化學(xué)印記。

　　在中國，火星探測的任務(wù)穩(wěn)步推進(jìn)。雨廣介紹，我國“天問一號”與“祝融號”成功著陸的烏托邦平原，被認(rèn)為是火星古海洋或湖泊的遺跡，是尋找生命痕跡的絕佳場所。目前，中國正在規(guī)劃“天問三號”火星采樣返回任務(wù)，核心目標(biāo)是將火星樣本帶回地球，進(jìn)一步分析其中潛在的生命特征。

　　歐洲空間局的“羅莎琳德·富蘭克林號”也將加入火星探索序列，它計劃于2028年發(fā)射。

　　“帶回火星樣本面臨巨大的工程挑戰(zhàn)�！庇陱V說，“我國在火星探測領(lǐng)域已達(dá)到國際先進(jìn)水平，是僅有的兩個實現(xiàn)火星著陸和巡視探測的國家之一�！�

　　當(dāng)前，人類正在從多個維度逼近“火星生命之謎”的真相。這條探索之路雖然漫長，但每一塊被分析的巖石，每一次被規(guī)劃的采樣返回任務(wù)，都在為最終解答“我們在宇宙中是否獨(dú)一無二”這一終極問題積累著關(guān)鍵證據(jù)。