本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
Ash：“你还是不明白你在对付什么，是吗？……完美的生物。其结构上的完美性与它的敌意相匹配。”
Lambert：“你欣赏它。”
Ash：“我欣赏它的纯粹。一个幸存者……没有受到良知、悔恨或道德妄想的蒙蔽。”
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《异形》1979年
最早的（虚构的）火星人描绘之一发表在1865年的书《Un habitant de la planète Mars》中，该书基于地球和火星的假定相似性。这种火星生物在类似于地球的环境中进化而来，与人类非常相似，仅在身体比例和肤色等细微之处有所不同。
除了科幻小说作家之外，天文学家也长期以来试图根据对火星的了解来想象假定的火星人的外貌。业余天文学家帕西瓦尔·洛厄尔认为，由于火星的质量较小，引力要弱得多，因此与人类相比，火星人的身体和体力应该显得明显更强。
“现在将这个原理应用于可能的火星居民，并假设他在每个维度上都比人类大三倍……[…]……他的肌肉横截面将是人类的九倍大……[…]……现在考虑他可能能够做的工作。他的肌肉，具有长度、宽度和厚度，将是我们力量的二十七倍，并且可以完成二十七倍的工作。”
洛厄尔 1895年 “火星”
英国记者赫伯特·乔治·威尔斯（1866-1946）采用了完全不同的方法，他接受过生物学训练。
图1. 火星人正在捕食猎物，这是艺术家恩里克·阿尔维姆·科雷亚（1876-1910）为小说《世界大战》（1898）绘制的插图，图像属于公共领域。与早期天文学家想象的智慧而和平的火星人形象相比，威尔斯的火星人截然不同。
威尔斯的火星人是在非地球环境中进化的结果。由于火星位于太阳系外部，人们认为火星比地球更古老。随着缓慢冷却和内部热量散失，火星现在变成了一个寒冷干燥的沙漠。火星人可能从类似于人类的种族进化而来，但为了在垂死的星球上生存，他们失去了无效的消化道，现在能够直接处理受害者的血液。他们的智力得到了极大的增长；身体在低重力场中退化。
图2. 威廉·R·利为H.G.威尔斯的文章《火星上的生物》（Cosmopolitan Magazin，1908年3月）绘制的插图。在他的小说成功后，威尔斯为火星想象了一个完整的（现在又变得更加和平的）生态系统。在寒冷的大气层中，火星人进化出了羽毛，在火星的低重力场中，翅膀非常有用，天文学家弗拉马利翁已经提出了这个想法，图像属于公共领域。
火星文明和先进的火星人随着两位最杰出的倡导者的去世而衰落。在夏帕雷利（1910年去世）和洛厄尔（1916年去世）之后，人们对火星的兴趣迅速消退。实验表明，人脑倾向于将低分辨率图像上的单点连接起来形成线条，改进后的望远镜和火星接近地球（由于这两个行星的轨道，这种情况每15-17年发生一次）也表明火星上没有运河或类似的特征。然而，火星表面仍然可以观察到的变化引起了天文学家的兴趣。他们中的一些人，尽管拒绝了火星文明，但仍然想象存在一个原始的生态系统，以稀疏的植被为主，蔓延在行星表面。火星上存在生命仍然是一种可能性，即使是遥远的可能性。
1965年7月14日，美国太空探测器水手4号传回了21张火星表面的图像，显示除了大型陨石坑之外什么也没有。火星表面类似于毫无生气的月球表面，保存完好的陨石坑证明火星上没有，并且在数百万年来一直没有发生过变化、侵蚀、水和植被。
图3. 与19世纪/20世纪早期的地球观测相比，“水手号”和“海盗号”任务提供了对火星的新视角，图片由NASA于1980年拍摄；属于公共领域。
但就像地球上的生命一样，火星上存在生命的想法也难以根除。天体生物学或宇宙生物学（研究宇宙中生命）在1950-1960年代成为一个严肃的科学领域，得到了亚历山大·奥巴林、J.B.S.霍尔丹的理论以及斯坦利·米勒和哈罗德·尤里在1953年进行的实验的支持。当人们意识到生命的组成部分可以在由二氧化碳、氮气、甲烷和水组成的大气中形成，而所有这些化学成分都可以在火星上找到时，理论上火星在过去或现在都可能存在生命。
1976年，两艘美国海盗号太空探测器抵达火星，海盗1号降落在克律塞平原，海盗2号降落在乌托邦平原。两艘海盗号着陆器都配备了各种仪器和实验，以识别火星土壤中的生命形式或其产物。在“热解释放”和“标记释放”实验中，样品中可能的微生物应该吸附放射性碳，在“气体交换”实验中，监测潮湿样品的化学反应，最后探测器应该搜索火星土壤中的有机分子。在海盗1号的着陆地点，实验显示出积极的结果，甚至可能过于积极。土壤样品中氧气的释放量比预期的生物活动高出200倍，即使样品被加热到500°C（930°F）的高温，也会发生这种情况，这个温度足以破坏有机分子，从而破坏我们所知的任何生命。化学探测器也没有在样品中发现有机分子的迹象——甚至比来自月球的样品还要少！（受到彗星污染）。然而，海盗2号的结果更令人感兴趣，因为这里的反应较弱，在假设的低生物活性的范围内。
图4. 卡尔·萨根 & 海盗号着陆器，图片由NASA于1980年拍摄；属于公共领域。
即使结果令人失望，但仍然有希望，因为海盗号任务只能证明，在最近的火星表面——一个干燥、寒冷、被强烈的紫外线辐射消毒的景观——生命几乎是不可能的。但海盗号任务的轨道飞行器也揭示了过去火星非常不同。
参考文献
BENNETT, J. & SHOSTAK, S. (2012): 《宇宙中的生命》。第3版，Addison-Wesley : 547
HOTAKAINEN, M. (2008): 《火星 - 从神话和神秘到最新发现》。Springer, New York: 253
NOLAN, K. (2008): 《火星 - 宇宙的垫脚石 - 揭示人类的宇宙背景》。Copernicus Books - Springer Media: 379