“維京號更有可能在火星上發(fā)現(xiàn)了自養(yǎng)微生物,每克土壤大約有1000個細胞。”
這話并不是某個民間火星愛好者拍腦袋的猜測,而是來自對50年前維京任務(wù)數(shù)據(jù)重新分析后的一種論斷。1976年7月20日,維京1號著陸器穩(wěn)穩(wěn)落在火星克律塞平原,隨后又在9月3日迎來了雙胞胎維京2號踏上烏托邦平原。兩架著陸器干了一件極具科幻感的事:鏟起火星的第一批土壤樣本,就地塞進機載實驗室,試圖回答人類最想知道的問題——火星有沒有生命?
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結(jié)果呢?50年過去了,這個問題不僅沒消停,反而像一塊嚼不爛的牛皮糖,卡在科學(xué)界的喉嚨里,咽也咽不下,吐又舍不得。大部分科學(xué)家當初判了個“無生命”的結(jié)論,可支持“有生命”的證據(jù)也像打不死的小強一樣一次次翻身。今天我們就來掰扯掰扯,這場跨了半個世紀的爭論,到底卡在哪些地方。
分歧源頭:三個實驗,兩陰一陽,該信誰?
維京號攜帶的生命檢測設(shè)備里,一臺叫GCMS(氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀),負責嗅一嗅土壤里有沒有有機物,如果有,接著分……阿不,接著分析它到底是個啥。另外還有三套獨立的生命探測實驗,套路差不多,都是往土壤里加各種精心挑選的營養(yǎng)素,然后看能不能“刺激”出點生物活性。這就像給火星土開一場自助餐,看有沒有微生物會伸筷子。
結(jié)果自助餐還沒結(jié)束,分歧就鬧得不可開交。兩個實驗基本鴉雀無聲,沒激發(fā)出什么值得興奮的動靜。但剩下那個,名叫標記釋放實驗(Labeled Release)的裝置,在第一次添加營養(yǎng)物質(zhì)后,突然像開了掛一樣嗅到一股“旺盛”的氣體釋放信號,反應(yīng)強烈到讓人心跳加速。要擱地球上,這幾乎就是細菌開吃、代謝排氣的標準劇本。負責設(shè)計這個實驗的天體生物學(xué)家吉爾伯特·萊文(Gilbert Levin)激動地認定,火星土壤里藏著活生生的微生物。這個信念,他硬是扛到了2021年以97歲高齡去世,至死不渝。
可周圍沒買賬的同僚一大把。維京科學(xué)團隊成員本·克拉克(Ben Clark)回憶說,當時很多科學(xué)家就直搖頭:你看到的“生命信號”,地化圈子里的人馬上跳出來指證——有些礦物質(zhì)在遇到營養(yǎng)液后,也能一模一樣的給你冒氣兒,跟生命一毛錢關(guān)系沒有。
一句話,第一個剎車點就踩在這里:你觀測到的反應(yīng),到底是生物的,還是非生物的?50年前分不清,今天也沒法完全推翻。
第二道坎:續(xù)杯之后,生命集體“裝死”?
這還沒完。標記釋放實驗設(shè)計了一個更狠的環(huán)節(jié):等第一次反應(yīng)結(jié)束后,實驗者又往同一個樣本里加了一次營養(yǎng)物質(zhì)。按地球邏輯,如果第一次釋放氣體是真有微生物,那第二頓外賣到了,它們應(yīng)該繼續(xù)大快朵頤,繼續(xù)產(chǎn)氣才對。
可是,第二次扎入營養(yǎng)液之后,瓦斯般的信號像被人掐斷了喉嚨,毫無動靜。克拉克就忍不住開懟了:難道火星微生物在第一頓和第二頓之間集體暴斃了?還是說,它們其實根本就沒活過?
這個“續(xù)杯無反應(yīng)”的現(xiàn)象,成了反對方手中最結(jié)實的一塊磚頭。在地球上,絕大多數(shù)微生物遇到食物重復(fù)投喂,并不會馬上罷工,而會表現(xiàn)出持續(xù)性的活性。而在火星土壤里,那個瞬間爆發(fā)的反應(yīng)卻顯得“一錘子買賣”,更像是一次化學(xué)反應(yīng)的燃盡,而非生機勃勃的代謝循環(huán)。
當然,不死心的支持者也有話說:萬一是營養(yǎng)物質(zhì)滲透不均勻,或者火星微生物代謝方式太古怪,一輪吃飽就拉倒、寧可憋著也不重復(fù)消費呢?可這種說法聽著更像是替一個沒及格的孩子找補原因,在嚴謹?shù)膶嶒灻媲埃掷m(xù)性是判斷生物活動極重的砝碼,無力提供,就別怪人家不信。
更尷尬的沉默:有機物一毛錢都沒找到
如果說以上兩重糾結(jié)還只是在“活性”層面拉鋸,那GCMS給出的結(jié)果簡直就是一盆冰水。維京號的GCMS上下精細地篩了一遍火星土壤,愣是沒嗅出任何有機分子。要知道,哪怕你想象的生命形態(tài)再怪異、再不依賴DNA,構(gòu)成生命的碳骨架總該有吧?可是儀器表示:連個影子都沒見著。
這幾乎要命了。大多數(shù)生物學(xué)家指著這份空白報告說:沒有有機物原料,你談什么生命?火星土地就是化學(xué)沙漠,所謂陽性信號,多半是沙漠里的一些古怪礦物在耍你。至今這仍是反對派最硬的邏輯基石——假如真的有一大群活細菌在呼吸,它們的尸體或者代謝廢物總得留下痕量有機物,可GCMS的鼻子比狗還靈,怎么毫無收獲?
不過,爭辯的一方后來也慢慢找到了反駁路徑:當年GCMS的檢測靈敏度在今天看并不算高,如果每克土壤真的只有千把個細胞,那這點生物質(zhì)的量遠遠沒達到GCMS的探測下限。何況,火星表面的強氧化環(huán)境會迅速摧毀暴露在外的有機物,即使微生物確實存在,其體內(nèi)的碳分子也可能在還沒來得及被檢測前就灰飛煙滅。于是,“沒檢測到有機物”并不能鐵證“沒有生命”,它只是說明——如果真有生命,數(shù)量也少得可憐,少到當時的技術(shù)抓不到。
營養(yǎng)配方的迷思:你端上桌的菜,火星菌可能碰都不碰
維京任務(wù)的生命探測實驗所用的營養(yǎng)液,是基于地球微生物口味調(diào)制的“標準培養(yǎng)基”。現(xiàn)在回過頭看,這本身就是一個巨大的預(yù)設(shè)。本·克拉克后來也直言,有一個問題始終懸而未決:當時用的營養(yǎng)物質(zhì)到底是不是最佳的?
你想想,即便是地球上,不同生態(tài)環(huán)境里的微生物對口糧的偏好也千差萬別。有些嗜極菌你給它葡萄糖,它當砒霜。火星的微生物若真存在,它在地表貧瘠、輻射強烈的環(huán)境中過活,
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