探秘火星，解開地球生命之謎

人們通常將地球外的生物想像爲其貌不揚的小綠人，但是它們以微生物形式存在的可能性更大。在火星微生物的探尋之旅中，行星科學家娜塔莉·卡布羅爾（Nathalie Cabrol）劍走偏鋒，將我們帶到安第斯山脉的一處僻遠湖泊。這裏大氣稀薄，土地龜裂，自然條件極其嚴峻，與35億年前的火星地表頗爲類似。瞭解這裏的微生物如何適應物競天擇，對我們選擇合適的火星探測位置不無裨益，也有助于參透爲何有些微生物最終發展爲瑰麗的文明，而有些却在歲月長河中走向湮滅。

古語有云：

合抱之木，生于毫末；
九層之台，起于壘土。

接下來的一刻鐘裏，
大家會發現

微生物世界暗藏玄機，

有可能幫助解開
人類身世的謎題。

對微生物世界的探索，

還將開拓我們對太陽系
及系外生命的認知。

正是懷著這樣的信念，
我不辭艱辛，

遠赴地球一隅追尋
微生物的足跡，

見證它們在極端環境下
的生存狀態。

環境之惡劣與嚴峻，
令我自己都望而却步。

普遍認同的觀點是，

雖然人類社會是太陽系
唯一的高等文明，

但並不意味著，
附近星系沒有微生物存在。

像這些行星及其衛星

都有可能是生命的家園，

我們對此較爲確信。

一旦在這些星球上發現生命，

我們也許能回答以下問題：

太陽系裏人類是否孑然一身？

我們來自何方？

附近星系中是否有我們的親戚？

太陽系之外是否有生命存在？

諸如此類的問題沒有窮盡，

因爲對於什麽星球適合生存、居住，
我們的認識一直在變化。

時至今日，我們認爲適宜居住的星球

應該環繞著大氣圈，
幫助保持水分。

但對我而言，這只是衡量
適宜居住的一個橫軸，

只要與恒星之間存在
合適的距離即可滿足這一要求；

還需要有一個衡量維度——

縱軸，

借此衡量地表以下的生存條件。

地表之下遠離太陽，

生命仍然需要水分、能量
和營養來維持，

對於一些生命而言，

這是指食物和庇護之所。

比如我們的地球，

在遠離光照的深海之底，

依然萬物繁衍，生生不息。

生命進程全仰賴化學作用。

從這個角度來審視生命，

我們獲得了開闊的視界。

如果各位關注科學界的重大新聞，

應該知道我們最近

在木衛二、木衛三、土衛二和
土衛六上發現了次表層海洋，

又在土衛二上找到了間歇泉和溫泉。

太陽系搖身一變，
似乎成了巨型SPA會所！

SPA會所裏有多少微生物？
各位曾光顧會所的人有切身體會。

（笑聲）

我們再來看看火星的情况。

在火星表面尚未發現生命，

但生命有可能隱藏於地表之下。

我們對“適宜居住”的概念
有了更深的認識，

同時對地球上的生命信號

也有新的瞭解。

這些生命信號包括有機分子，

它是構成生命的基本材料；

還包括化石、

礦物，以及生物礦物——

這是細菌與岩石反應的産物；

大氣中的各類氣體當然
也是生命信號之一。

請看畫面右側，

這些微小的綠藻，

正是十億年前

向地球大氣層釋放氧氣
的原始藻類植物的後裔。

在釋放大量氧氣的同時，

它們毒殺了地球表面90%的生命，

這些生命的消失
成全了人類的今天。

儘管我們的知識與日俱增，

但仍然無法回答一個問題：

我們來自何方？

而且，回答問題的難度
似乎在增加——

因爲我們無法找到實物證據

證明我們來自地球何處。

四十億年前的所有證據
已蕩然無存，

各種記錄都銷聲匿跡，

在板塊構造和氣候
變遷中湮滅無痕。

我把這種未知的生命源頭
稱作“生物地平綫”，

生命來自地平綫之外的何處，
我們一無所知。

是否尚存蛛絲馬跡？也許。

我們也許有可能在火星

這個最不可能的地方，
發現人類起源的證據。

爲什麽呢？

在太陽系形成之初，
火星和地球

都遭受了小行星和彗星的猛烈撞擊，

撞擊造成碎片四處飛濺。

地球與火星相互投擲石塊，
“戰况”不斷。

大量巨石襲擊了地球，

同時也有來自地球的巨石落入火星。

所以，兩個行星可能包含著孕育
生命的相同物質，

火星表面也許埋藏著
我們原始祖先的秘密。

爲此，我們有必要啓程去火星，

尋找生命之源，
解開身世之謎。

火星對人類的意義十分特殊。

如果火星當時存在生命，

它必定是適宜居住的星球。

火星當時是否適宜居住呢？

多項科研探索證實了同一事實：

地球上最初出現生命的時候，

火星上存在海洋、火山和湖泊，

甚至還有如此美麗的三角洲。

這張照片由“好奇號”火星探測車
於幾個星期前發回，

顯示了三角洲地區的遺迹，
並告訴我們

火星在相當長一段時間內，

湖泊密布，江河奔流——

無疑都是孕育生命的溫床。

生命的進化過程步履蹣跚，
曠日持久，

這對于我們研究生命有利。

但我們去到火星之後，
是否就能輕易找到生命呢？

未必。

讓我們簡單回顧
火星經歷的劇變。

當地球上的生命蓬勃發展時，

火星則每况愈下，

日暮途窮。

火星的大氣層被太陽風席捲而去，

磁層破壞殆盡，

宇宙射綫和紫外綫長驅直入，
直抵火星地表，

水分逃逸到太空或滲入地下。

假如我們要瞭解並發現

火星上的生命信號——

前提是它們的確存在，

我們需要考慮這一系列變遷

對火星生命記錄的保存
所産生的影響。

只有這樣，我們才能知曉
生命信號的藏身之處，

然後驅使火星探測車前往，

對岩石等進行採樣、研究，

嘗試破解人類的起源之謎；

或者，我們有望發現

其他星球存在生命的佐證

方法似乎並不困難，

我們只需要

穿越到35億年前
的那顆行星。

我們只需要一台時光機，

對吧？

完全正確。

請環顧四周，
我們所在的行星地球

就是我們的時光機，

它載著地質學家回溯
到遠古時代。

但是，我的用法略有不同，

我搭乘這台時光機，

進入條件類似于當時
火星的極端環境中。

當時，火星經歷了氣候劇變，

我嘗試理解這些劇變
所帶來的影響。

什麼是生命的印記？

凡走過必留下痕跡？我們要如何追尋？

現在我就將帶你們

穿越時空隧道。

你可以看到我們已經來到了4,500米之遙的安第斯山脈，

但事實上這是在地球和火星成型后的近十億年后。

那時的地球和火星看起來

可能到處都是火山群，
正在蒸發的湖泊隨處可見，

礦石、溫泉、

還有在湖岸邊的土丘？

它們都是由最初構成地球的化石

衍變出的物質組成。

但如果我們希望弄清之後的事，就必須再往前看。

這些地方的另一景象

和三十五億年前的火星十分相像，

氣候驟變，你看不到水源和冰川。

但我們必須回到火星不穩定的那一刻，

要這麼做，我們就必須往高處去。

你問為什麼？

因為位置越高，

大氣層越細，環境越不穩定，

溫度越來越低，你會受到更多紫外線輻射

基本上，

對於瞬息萬變的火星來說，這種情況是常有的。

所以我不能說這次時光旅行會是次休閒之旅。

其實當時你並非在搭乘時光機。

你必須扛著1000磅重的裝備攀上安第斯山脈

高達20，000英呎的火山頂峰。

全程距離約為6,000米。

而且你只能在42度的斜坡上就寢

祈禱那晚不會發生地震吧。

但當我們攀上頂峰上，將能親見找尋的湖泊。

處於這個高度的湖泊呈現的現狀

火星上三十五億前的湖泊無異。

現在，我們將更改行程，

深入探究那條湖泊的“內涵”，

為趕去那，我們必須放棄登山裝備

這些裝備的確是負擔，還是輕裝上陣。

當我們一旦踏入湖泊中，每深入一步，

就表示我們離重返

三十五億年前的另一個星球又近了一點，

我們已經接近謎底了。

這裡充滿生靈，四處都有生物的氣息。

你所見的都是鮮活的有機物。

它們可能不是潛鳥，但確定是某種生物。

眼前的景象令人迷惑。

這些湖泊中充滿生命體，

可是和目前地球的某些地區相似，受氣候變化影響

生物多樣性受重創，損失嚴重。

我們反觀地球上的取樣結果，

這些湖泊中36%的細菌由三種物種組成，

這三種物種至今仍存活。

相鄰第一條湖旁還有另一條湖。

因礦物質影響湖水已泛紅。

這完全是因為湖水中有微藻。

該地區的紫外線輻射極其嚴重。

縱觀地球，有11個地區堪稱狀況嚴峻。

紫紫外線風暴肆虐期間，
這裡的紫外線指數高達43。

在那裡，防曬指數達30的防曬物品根本不起作用，

而湖水卻清澈透明

微藻清晰可見，

形成天然屏障，

也就是你所看到的一片鮮紅色。

但這不是長久之計，

一旦湖面的湖水乾涸，

微生物的生路就只剩下：

轉移至地下。

而你在另一張幻燈片中看到的微生物、岩石

都是湖泊中真實存在的岩石

他們利用岩石的半透明性，

吸收紫外線中的有利部分，

剔除有損DNA的部分，以達到保護作用。

這也就是我們駕選擇漫步火星

探索這些地區生命體的原因，

因為如果三十五億年前火星已有生命體存在，

他們必須採用相同的策略進行自我保護。

所以，顯然前往環境條件極端的地區

將極其有助於我們

探索火星，做好準備工作。

迄今為止，我們已藉此掌握了
火星的地質情況。

這有助於了解火星過去的
氣候狀況和演變情況，

但它仍有適合生物居住的潛力。

我們近期漫遊火星時已發現了有機物的蹤跡。

沒錯，火星表面的確有有機物存活。

我們還發現火星有甲烷存在。

我們尚未明確有待驗證的甲烷

是因地質原因還是生物質原因造成。

無論如何，我們所掌握的是通過探索

對于火星目前仍有生命存在的假設

仍然有可能成立。

贅述到此，我想我應該能說服
各位火星對於我們有特殊意義，

但認為火星是太陽系唯一一顆

值得探索潛在微生物的星球，
也可能是一種錯誤想法。

這是因為火星和地球

的生命樹可能是同根同源，

但如果你跳出火星去看，
並非如此簡單。

天體力學成為了兩顆星球間

物質轉換的障礙，

所以，如果我們去探索
這些星球的生命體，

會發現他們與我們截然不同。

是兩種不同類的生命體。

但最終，剩下的可能只有我們，

可能是我們，是火星

也可能是太陽系中的其它生命樹。

我無從解答，但我能說的是：

無論結果如何，無論神秘數字是什麼

它都為我們衡量我們身處的太陽系以外

的生命潛力、充分性

和多樣性樹立了標準。

這有待我們的下一代去完成。

只有我們勇於探索，
才能為後人留下有價值的東西。

最後，

如果有人不認為探索
外星微生物很了不起，

因為你無法與他們進行有意義的對話，

那我將向這些人證明為什麼你們錯了。

有機物能向你傳達有關環境、

生物複雜性和多樣性的信息。

DNA或各種信息載體能夠讓你了解

有關適應性、演變、生存、

行星變化及轉移的信息。

總之，進行這些研究能夠令我們了解

何為微生物路徑的開端，

為何曾是微生物路徑的開端

對象有時會成為文明的終結

或最終滅亡。

縱觀太陽系和地球。

地球上的物種很多充滿智慧，

但僅一種將其變為技術。

我們的太陽系之旅到此階段，

已經能獲得強烈的訊息

即我們應該如何從微觀到
宏觀的看待外星生物。

微生物們在發聲，
我們應該精心聆聽，

他們將帶領我們

從星球到月球

逐步了解他們的其它兄弟。

他們向我們傳達著生物多樣性、

充分性的信息，

也讓我們了解到至今形成文明、智能、

技術和真正的哲學為止

生命如何求生存。

謝謝。

（鼓掌）