很久以前，的确有大量的水曾流入火星的河流和海洋，这些液体的矿物质遗迹在火星表面上清晰可见——洪泛平原、冲积盆地，甚至还有很早之前就干涸的U字形河道。　　很久以前，的确有大量的水曾流入火星的河流和海洋，这些液体的矿物质遗迹在火星表面上清晰可见——洪泛平原、冲积盆地，甚至还有很早之前就干涸的U字形河道。

想象一颗有着间歇性水流，气候干燥，同时又具有太阳系中最大型火山的行星，是不是很酷？行星上的大型湖泊含有与北冰洋相当的水量，奔腾的河流注入这些湖泊，大量的沉积物在河口形成了冲积三角洲。这就是早期的火星。再想象一颗充满了硫磺气味，被酸性海洋覆盖，同时大气层充满有毒和高温温室气体的行星，那里既没有氧气，也没有抵挡辐射的臭氧层；彗星不断轰击这颗行星，接着它又撞上另一颗与火星大小差不多的行星，大量的岩石物质被抛到太空，形成一个巨大的卫星——引力足以在行星表面掀起数百米高的潮水。欢迎来到早期的地球。

出于这样或那样的原因，NASA研究者史蒂芬·班讷（Steven Benner）等人提出，生命起源于火星，并通过喷出物的形式被带到地球。在NASA休斯顿太空中心的图书馆里，班讷从40年前获得的海盗号资料中找到了线索。他的发现带来了“巨大的困惑”。通过对古代微生物DNA的研究，并重新获得它们的基因和蛋白质，班讷希望将地球生命的起源与太阳系中生命的存在联系起来。在一系列论文中，他指出火星具有“温暖的气温和干湿循环”，可以使组成RNA的基础成分以“我们的化学形式”凝聚起来。

问题在于，以往许多关于火星生命或火星上存在水的说法都是错误的。但是，许多古老的微生物的确也会在地球上一些冰冷、碱性的类似环境中繁衍生息。因此，许多研究者争相前往硫磺洞穴、勘察加半岛上含钼和硼酸盐的温泉，以及黄石国家公园和南极的盐水湖。他们所发现的只有困惑。

NASA的克里斯·麦凯（Chris McKay）和珀涅罗珀·波士顿（Penelope Boston）就是两位在地球极端环境中搜寻微生物代谢和起源证据的研究者。作为一位前新墨西哥矿业及科技学院教授和两位马戏团训练师的女儿，珀涅罗珀·波士顿一开始是在北极研究微生物，后来将搜寻方向转向了地下深洞穴。来自加利福尼亚州的埃里森·莫瑞（Alison Murray）以在南极洲搜寻极端微生物而闻名。在好奇号火星车之后，突然之间，似乎所有人都对冰层之下的湖泊或平原，或偏僻的洞穴或矿坑中存活的生命起了兴趣。珀涅罗珀·波士顿曾经估计火星上存在微生物生命的可能性约为30%，现在她认为，这一可能性正在不断提高。她指出，如果这些微小的生命形式可以存在于极端恶劣的湖泊、洞穴或矿坑环境中，那火星的亚表面就可能存在微生物生命。

在美国新墨西哥州的国家洞穴和喀斯特研究所，珀涅罗珀·波士顿一开始担任“洞穴和喀斯特研究项目”的负责人。该项目是为了火星而提出的，她希望借此建立起火星地下环境，并将一系列讨论综合在一起，以说明生命在火星上是很有可能存在的，从而赢得来自NASA的质疑。她取得了很大的成功，以至于NASA在2016年任命她为天体生物学研究所（位于加州的莫菲特场）的主管，为她研究自己所热爱的科学领域提供了便利的条件。

来自内华达州沙漠研究所的生物化学家埃里森·莫瑞和路易斯安那州立大学的地球物理学家彼得·多兰（Peter Doran）合作对南极洲冰层下的盐水湖进行了研究，以了解那里的微生物，并获取古代气候的信息。他们在南极维达湖（Lake Vida）钻取了冰芯，从中发现了非常多样的古菌和细菌。“它们没有多少活动——大部分时间都在休眠，”莫瑞说道，“但它们就在那里。”盐水层下方的温度有所上升，但冰芯管采集了更深处的冰。

莫瑞等人的发现使研究者将目光投向了美国西部。加州大学伯克利分校的生物学家吉尔·班菲尔德（Jill Banfield）对科罗拉多河及加州铁山（Iron Mountain）一处废弃矿场里的水体进行了研究。仅在一处存放矿场废料的地点，她就发现了好几个新的细菌门类。关键在于，这些此前不为人知的奇特微生物需要依赖其他生物体的群落才能生存。这一结果帮助解释了为什么只有极少的细菌能在实验室中培养。在科罗拉多河附近一处较浅的含水层中，班菲尔德的团队采用了一种寻找生命的新技术，并发现了数十个新的细菌门类，从而改写了生命树。他们将789种生物划分到35个门，其中28个是新发现的，都属于细菌界。分类的依据是生物体的演化史和它们的16S rRNA基因的相似性；那些至少有75%的编码相同的生物被归为同一门。研究团队在每个季节和每个水层中都发现了差异巨大的共生物种。

2016年秋季，班菲尔德的团队在科罗拉多河的一个含水层中发现了新的细菌群，使地球上已知细菌群的数量翻了一番。这一来自地下的发现再一次改写了生命树。班菲尔德还对婴儿肠道中的微生物群落进行了研究。她的工作，以及其他研究者对黄石公园、智利的阿塔卡马沙漠、科罗拉多州和加利福尼亚州的废弃矿场，甚至海豚口腔内的微生物研究，都汇总在《自然-微生物学》（Nature Microbiology）期刊发表的“生命树”中；过去15年中，科学家新发现了大约一千个此前未知的物种。班菲尔德的发现带来的另一个惊喜是，新细菌的多样性有将近一半来自一个以往认为只能共生的细菌群。

紧接着，诺拉·诺夫克（Nora Noffke）又点燃了研究者寻找火星生命的热情。

在弗吉尼亚州诺福克的炎热夏天里，老道明大学的诺拉·诺夫克对好奇号火星车拍摄的盖尔撞击坑图片展开了研究。她是“微生物诱导沉积结构”（microbially induced sedimentary structures，缩写为MISS）领域的权威，而这一术语正是她的创造，用来描述咸水浅滩中微生物席在岩石上留下的结构。许多人都很熟悉古代微生物遗留物质沉积而成叠层石，但很少有人了解潮汐性微生物席的重要性。在长达30年的职业生涯里，诺夫克走遍了5个大陆，研究并归类了超过12种典型的微生物席形状，有的卷起，有的起皱，还有的呈波状结构。形似土堆的叠层石在澳大利亚、夏威夷和加勒比地区的海边已经成为游客观赏的景观。诺夫克发现，在澳大利亚偏远的内陆地区也存在着微生物诱导沉积结构，而这些结构被视为地球最古老的生命证据之一。

2014年夏天，NASA邀请诺夫克在一场会议上做了演讲，而该会议的主要目的是为2020年的火星车选择着陆地点。诺夫克发言称，如果早期地球和火星是相似的，那么或许火星上会保存一些微生物诱导的沉积物。与会者中就有加州理工学院的地球化学家肯·法利（Ken Farley），他的团队刚刚发表了一篇论文，描述了好奇号在火星的Sheepbed构造中发现的古老泥土结构——当时好奇号正在前往夏普山（Mount Sharp）22公里的路途中。会议之后，法利给诺夫克发送了图片，并询问了她的想法。在研究了这些拍摄于第126火星日（好奇号位于Sheepbed构造的那一天）的图片之后，诺夫克的心脏剧烈跳动起来。这些图片看着非常眼熟。她了解那种到处都能看到微生物结构的危险倾向，于是她想，“我先提交一篇假设性的文章，看看人们怎么说”。

2015年1月，当诺夫克发表了一篇指出火星存在微生物生命迹象的论文时，好奇号团队的反应十分强烈。一位科学家称，诺夫克就好像是在看“天空中的云”。他们还建立了一个网站来反驳诺夫克的观点。

2014年的甲烷爆发也可能只是来自好奇号的污染。不过，甲烷也是古菌等微生物所产生的标志性气体。到了2015年，火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）观测到盖尔撞击坑附近斜坡上存在着流动盐水，高氯酸盐的存在使其能在低于冰点的温度下保持液态。

争议在不断升级。好奇号团队称，诺夫克的地质学认识存在错误。诺夫克回应称：“它现在是一个受侵蚀的山坡，但曾经是一个湖泊，有着完全不同的古环境。他们说那是一条辫状河，这是不准确的。这是一个由缓慢而曲折的河流系统塑造而成的山坡。在地球上，你在这样的地方就能找到微生物席！”

唯一能解决这一争论的方法是把人送到火星上。最大的问题是携带足够的燃料，使他们能在火星表面起飞并返回地球。出于这一考虑，第一步很可能是先把人送到火星轨道上，正如行星学会（Planetary Society，目前的主席是比尔·奈）所提议的那样。再往前看，NASA正计划最早于2030年代将人类送上火星，欧洲和俄罗斯的火星探测计划“ExoMars”则计划在2020年登陆火星，将选择在一处湖床作为着陆地点。

更多关于盖尔撞击坑盆地中有古代微生物活动的证据来自俄勒冈大学，地质学家格雷戈里·勒塔拉克（Greg Retallack）指出，该地区土壤中高含量的硫酸盐只能是厌氧细菌在缺氧环境下的产物。在发表于《地质学》（Geology）杂志的文章中，勒塔拉克写道，在好奇号拍摄的图片中看到的一些“水泡结构”，与地球微生物在雨后产生的水泡类似。对诺夫克而言，与大型科学项目打交道的经历和公众对外星生命的迷恋令她深感挫败。她的论文只是一种假说，而不是完整的论证或主张，但好奇号团队的反应让她感到吃惊。不过，好奇号团队接下来要做的，是确定一个新的行程，在相同的季节回到第一次观测到甲烷爆发的地点。这或许表明，最重要的一点是，这项研究已经有了越来越广泛的公众基础，有越来越多人开始关注。

因此，当欧洲空间局的Schiaparelli探测器在2016年秋天到达火星轨道，准备降落在火星表面时，众多研究者和爱好者都激动不已。2016年10月19日，在轨道母单元的操纵下，Schiaparelli探测器开始向子午线高原（Meridiani Planum）区域降落。探测器的降落伞在12千米高空处弹出，挡热板在7.8千米处打开，一切都按照计划进行。接着，探测器内部出现了一个导航计算错误，1秒钟的误差导致第二个降落伞过早发射，并提早触发制动推进器，使导航认为探测器已经到达地表。最终，Schiaparelli探测器狠狠地撞在火星表面，而碰撞产生的碎片还可以在NASA的火星勘测轨道探测器拍摄的图片上看到。

试验的结果令人苦涩，但这毕竟只是一次试验。欧洲空间局并没有因此停住脚步，他们将在2020年的第二次ExoMars任务中重返火星。（任天）