亚利桑那州梅萨市——自从太空时代开始，美国宇航局和其他机构已经花费了数十亿美元来勘察火星——用飞掠的航天器、拍摄照片的轨道器和直接撞击其表面的着陆器来攻击它。许多科学家认为，这颗红色星球很可能是外星生命的所在地——足以支持耗费数十年时间，着陆非常昂贵的机器人，用雷达探测它，用激光照射它，在其地形上缓慢移动并挖掘其土壤。然而，尽管存在各种困难（以及研究人员对重大发现的希望），火星仍然是一个面无表情的世界，紧紧地攥着自己的底牌。没有出现令人信服的生命迹象。但天体生物学家仍在继续，确切地说，在努力寻找真相。
随着搜索变得更加激烈（有些人会说更加绝望），科学家们正在考虑越来越多的可能解释，以解释火星生物为何没有出现。例如，是否存在某种“掩盖”，导致严酷的火星环境以某种方式抹杀了所有的生物特征——所有过去或现在生命的迹象？或者，那里的生命可能只是太外星化，以至于其生物特征对我们来说根本无法识别，隐藏在显眼之处。
当然，寻找火星生命的令人困惑的探索可能有一个简单的解决方案：它不在那里，而且从未存在过。但正如今年四月在这里举行的天体生物学科学会议的议程所表明的那样，寻求生命的科学家们并没有放弃。相反，他们正变得更具创造性，提出了新的策略和技术来塑造下一代火星探测。
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沉睡的生物圈？
谈到寻找火星人，你不可避免地会谈到水，这种几乎神奇的液体维持着地球上的所有生命，并且似乎是我们星球最深远的过去中生物学的不可或缺的启动器。“这一切都始于‘追随水’；不一定是‘追随生命’……而是‘追随生命系统的基本要求之一’，”亚利桑那州立大学地质学家杰克·法默说，他指的是美国宇航局对火星探测经常重复的口头禅。“过去在火星上有很多水的迹象，也许在近地表也有储水，”他说。“但是水的质量如何？它是否真的太咸——对生命来说太咸了？”
法默指出，如果没有液态水，人们会天真地认为生物体无法运作。现实可能更加复杂：在地球上，一些有弹性的生物体，如缓步动物，在缺乏水分时可以进入深度、几乎无限期的休眠状态，保存其干燥的组织，但既不生长也不繁殖。法默说，火星微生物有可能将大部分时间作为惰性孢子度过，“等待好事发生”，只有在正确且非常罕见的条件下才会焕发生机。某些地球“极端微生物”——在极端温度、压力、盐度等条件下生存的微生物——也表现出类似的行为。
法默说，对于在红色星球上进行生命检测的最佳方法，目前还没有普遍共识。这在很大程度上归因于生物技术的飞速发展，这导致了诸如缩小到适合计算机芯片的化学实验室等创新。“这些技术已经彻底改变了医学领域，现在已经开始进入火星上生命检测的概念，”他解释说。事情发展如此之快，以至于今天寻找火星生物的最佳技术可能在明天就成为可笑的过时死胡同。
但是，无论芯片上的实验室多么复杂，如果它没有被送到正确的地方，它就不会产生结果。法默怀疑，认真寻找生命痕迹需要在火星上进行深层钻探。“我基本上认为我们必须进入地下，寻找化石记录，”他解释说。但是，在火星上发现清晰、明确的化石生物特征也会敲响警钟。“我们可能会更谨慎地对待未来火星探测——特别是进入深层地下的液态水宜居区域——因为那里可能仍然存在生命。因此，行星保护将受到非常重视，”他说。（“行星保护”是科学家们常用的术语，指的是尽量减少世界之间生物污染机会的预防措施。不要把它想成是长着虫眼的 alien 在地球上横行，而是把它想成是价值数十亿美元的机器人发现“火星人”，结果证明他们只是从我们自己的世界进口的顽强细菌搭便车者）。
火星地下
美国宇航局艾姆斯研究中心的天体生物学研究所主任佩内洛普·波士顿也认同在火星上进行深潜。“那是我的偏见，”她说。“鉴于火星目前的状况，地表干燥、辐射和稀薄的大气层都具有挑战性，火星上仍然存在的生命的最佳希望是地下。”她说，地下也可能为保存过去的生命提供更好的机会——也就是说，保存化石，即使只是单细胞生物的化石。
波士顿认为，在某些情况下，行星的深处有可能蕴藏着液态水。但是，这种水可能在多深的地方？“我怀疑它相当深……以及我们如何到达那里，那是另一个问题了，”她说。多年来，科学家们估计了这颗行星可能存在的液体储层的平均深度在数十米到数公里之间。此外，最近来自轨道器的观测结果显示，一些火星山坡和陨石坑的阳光照射面季节性地向下流淌着神秘的黑色条纹。一些研究人员说，这些“复发性斜坡条纹”可能是由非常靠近地表的含水层提供的液态水盐水。
波士顿指出，这种挥之不去的不确定性源于我们对火星研究的间接性和分散性，并确保任何支持那里存在生命的论点都仅仅基于间接信息。“每一项独立的证据本身都很薄弱，”她说。只有通过积累多种独立的测量结果，才能为火星上的生命建立一个完善的案例，她说：“在我看来，除非我们努力在完全相同的精确点进行所有这些测量，否则我们无法提出有力的论点。我们没有这样做，因为它非常困难，但这是我们应该努力的目标。”尽管几十年来已经向火星发送了昂贵的硬件，但波士顿认为，仍然缺少的是仪器之间的和谐感，使其能够协同工作以支持对外星生命的搜索。“我认为，要对微观尺度的生命做出真正有力的声明，其精确要求需要我们进一步推进，”她指出。
在亚利桑那州举行的天体生物学会议上，与会者展示了各种用于下一代探索的高科技设备，从用于研究“火星宏基因组学”的微流体“生命分析仪”和集成核酸提取器，到用于在微观尺度上发现诱人的碳化合物和矿物的极其灵敏的微型有机化学实验室。然而，缺失的是关于这些和其他工具如何协同工作以提供对火星上生命的确凿检测的任何确凿共识。
天气怎么样？
一些科学家认为，迫切需要一种新的关注焦点。或许，找到潜伏在行星角落和缝隙中的任何火星人的途径是了解火星上哪些地方确实存在潜在的生命滋养生态位，以及它们在几天、几个月和几年内如何变化，而不是在地质时间的漫长岁月中变化。也就是说，为了找到今天火星上存在的生命的家园，研究人员可能不仅应该研究这颗行星的长期气候，还应该研究它的日常天气。
“现在我们正在改变方向。一旦你发现一个行星是宜居的，那么下一个问题就是，‘那里是否存在生命？’——所以这是一个完全不同的游戏，”SETI研究所的卡尔·萨根中心主任纳塔莉·卡布罗尔说。“在火星上，你不能使用一直在寻找该行星宜居性的工具来寻找生命，”她认为。“我们应该寻找栖息地，而不是适宜居住的环境。你在火星上处理的是我所说的类固醇上的极端微生物极端环境，”她说，“而且你不能用来自火星轨道的望远镜来寻找微生物生命。”
卡布罗尔主张通过在火星表面遍布气象站，对火星上的环境变化进行前所未有的强大、高分辨率的研究。迟早，可能存在的生命可能存在的位置的蛛丝马迹可能会从由此产生的数据洪流中浮现出来。“今天那颗行星上的环境反映了过去的东西，”她说，并且在火星上安装大量自动化站点的成本并不需要很高。“这不仅对天体生物学有意义，对人类探索也有意义。你首先想知道的是天气怎么样，”她说，并补充说，“现在我们没有能力做到这一点，我不是说寻找现存生命会很容易。我不是说我们现在所做的是错误的。无论我们在地面上放什么，我们都在学习。但是火星上存在变化。你上下一米，事情就会发生变化。微观尺度的栖息地可能会在斜坡的尺度上发生。它可能会在岩石的尺度上发生！”
我们可能是火星人吗？
“我认为火星为我们在地球以外的某个地方找到生命提供了最大的机会，”德国柏林工业大学的行星科学家迪尔克·舒尔茨-马库奇说。但是，像波士顿和其他人一样，他坚持认为，对生命的确认只能来自彼此一致的多个“证据层”。“我们至少需要四种不同的方法，”他说。“我的观点是，没有确凿的证据。我们需要几种仪器。你必须建立一个案例，而现在我们可以做得更好……除非通过显微镜看到的生物特征在挥手说你好。”他补充说，问题在于，过于严格的行星保护规则可能会排除获得该证据所需的证据。“我们拥有前往可能存在生命的地方的技术，”他说。“但是我们不能去火星上的某些区域，比如复发性斜坡条纹或……冰层下面。这似乎很荒谬。”
事实上，舒尔茨-马库奇推测，行星保护对于火星来说可能是一个毫无希望的举动——或者至少是一个被误导的尝试。甚至可能任何火星微生物实际上都是地球上失散已久的近亲。或者，相反，火星而不是地球才是我们太阳系中生物发生的唯一场所。考虑到单细胞生物很可能在世界毁灭性的撞击以及随后的行星际旅行中存活下来，如果它们嵌入被抛射的岩石碎片中，这些碎片可能会作为陨石落在其他地方，那么这两种情况都是可能的。数十亿年前，这种规模的无数次撞击袭击了太阳系，可能会在相邻的世界之间喷射出生物物质。总的来说，舒尔茨-马库奇说，“我们是火星人的可能性更高。”