人类肯定会把微生物带到火星——所以我们不妨带上我们最喜欢的微生物

我们可能喜欢把自己看作是独立的个体，但我们依靠微生物来消化食物和抵抗疾病，这让我们远非孤立。外来细菌的数量实际上超过了我们身体中更熟悉的部分，如皮肤细胞和神经元。所以，如果宇航员真的去火星，我们知道他们不会孤身一人——而且无论他们停留多久，他们都会随着进食、洗澡和排便向外星环境中排放无数微生物。

然而，科学家们并不确定这些微生物在火星上会如何生存，最近发表在《微生物生态学》上的一篇文章指出，这是一个大问题。此前，关于太空微生物的讨论主要集中在如何避免我们的偷渡物种污染外星世界，但这篇新论文的作者认为污染是不可避免的。他们说，太空界最终需要关注如何利用这些微生物为我们工作，而不是猜测如何最大限度地减少宇航员的微生物足迹。

“我们可以利用已经存在了数十亿年的微生物来帮助我们实现这些未来的目标，”佛罗里达州诺瓦东南大学的生物学家、本文的合著者之一 Jose Lopez 说。“人类只是进化时间尺度上的一个转折点。微生物可以告诉我们如何生存。”

这一挑衅性的提议凸显了那些希望人类将火星视为家园的人与那些希望将火星保留为原始天体生物学实验室的人之间的冲突。

从历史上看，航天机构一直将微生物视为敌人。100 多个国家（包括主要的航天国家）自愿同意遵循空间研究委员会 (COSPAR) 的建议，该委员会是一个解释《外层空间条约》的国际组织，该条约最接近国际空间法。其中一项建议是，各国（以及在这些国家内发射任务的公司）应保持其航天器足够清洁，以避免“对太空和天体造成有害污染”。

为了遵守规定，各航天机构实施了所谓的行星保护指南，这些指南根据任务的目的地和目标而有所不同。例如，NASA 确保在火星探测车外表面上，细菌孢子在抵达火星的途中不超过 30 万个。这些清洁措施可能会使任务预算增加 10%，有时还会使其设计复杂化。工程师们必须建造 20 世纪 70 年代维京号任务的着陆器——这是 NASA 迄今为止唯一一次直接探测火星生命的尝试——才能在 200 度的烤箱中经受四天的消毒。

但洛佩兹和他的同事认为，一旦人类登陆火星，这场抗病菌之战就会失败。作为充满微小细菌的行走皮囊，我们将把生命传播到我们踏足的每一处。因此，洛佩兹建议，在我们为无数已知和未知的生物提供免费搭车服务之前，我们应该彻底审查我们的旅伴，研究他们是谁，他们将如何生存，以及他们是否是好的室友。

“共生研究相对来说还未得到重视，”他说。“在地球上，我们需要在太阳系行星的生存和潜在殖民化背景下开展更多研究，因为微生物是必不可少的。”

洛佩兹设想了一个为期数十年的研究项目，致力于研究如何拒绝危险的微生物并欢迎友好的微生物。更进一步，他推测选择地球上最顽强的微生物，并对其进行改造，使它们在火星上完成有用的任务，例如为圆顶栖息地制造氧气。他赞扬了 COSPAR 迄今为止的行星保护工作，但表示如此严格的科学要求有朝一日会与在火星上生活的尝试相冲突。“我们可能不得不做出选择，”他说。

一些研究人员对这篇文章所传递的信息表示赞赏。康奈尔大学的天体生物学家 Alberto Fairén 一直呼吁对航天器采取较为宽松的保护措施，并期待 NASA 新任行星保护官能对此做出更新。“直到一年前左右，这些协议还令人窒息，”他说，“但现在形势正在以非常有趣的速度发生变化。”

然而，其他科学家则哀叹，优先考虑定居点并故意随意引入微生物可能会破坏或终止对火星本土生命的搜寻。美国宇航局前行星保护官员约翰·鲁默尔 (John Rummel) 表示，海盗号的生命探测实验没有得出任何结论，因为研究人员对火星环境的了解还不够，无法完全解释这些实验。今天的探测器正在弄清楚当地岩石和化学物质的行为方式，以便未来的机器人能够更好地找到火星人。如果未来的探测器在某位宇航员曾经种植过马特·达蒙 (Matt-Damon) 风格的土豆园的地方发现了一种外来微生物，那么要证明这种生物是火星本土生物将困难得多。

鲁梅尔认为，保护火星是迈向火星生活的重要第一步，但并不一定是实现这一目标的障碍。未来的农民在为种植土豆而改良土壤之前，他们想知道土壤会如何反应。例如，唤醒当地休眠的、会产生有毒气体的虫子，将是一个不受欢迎的意外。“如果你想利用微生物等来改善火星环境，”鲁梅尔说，“火星上是否有微生物可以起到反作用？”

然而，研究人员对于如何寻找生命并在那里生活有很多想法，这些想法与我们在地球上平衡工业的经济回报与空气和水污染的健康风险的方法并无太大不同。简而言之，我们需要一些分区法律。

COSPAR 和 NASA 继续讨论火星上哪些地方可能构成“特殊区域”——即不太热或不太干燥，不适合生命生存的地方。这些地区可能成为火星上的第一个科学保护区，只供灭菌后的火星车使用。Rummel 设想了一个覆盖整个星球的风和尘埃监测网络，以确保特殊区域保持特殊性。“这是一颗很大的星球，”他说，“并不是所有地方都必须以同样的方式做每件事。”

玛格丽特·雷斯是 SETI 研究所的生物学家，专门研究行星保护。她说，像洛佩兹这样的文章是平衡利用火星和探索火星的愿望的重要一步。她指出，就像莱特兄弟无法预见到着陆前需要收起托盘桌一样，COSPAR 当前的行星保护指南只是一场漫长对话的开场白。虽然有些人认为 2030 年代（NASA 和其他组织希望登陆火星时）是一个紧迫的最后期限，但雷斯说，严重污染火星大片地区所需的定居点距离人类的一生还很远。

事实上，她说，人类在研究另一个科学保护区——南极洲时已经成功找到了折衷方案。21 世纪初，当俄罗斯研究人员试图钻穿冰层深处埋藏的沃斯托克湖以寻找（相对而言）外星微生物时，其他研究人员担心肮脏的钻头会污染这个与世隔绝了数百万年的原始湖泊。在《外层空间条约》所依据的《南极条约》框架下，俄罗斯人暂停了研究，考虑环境影响。在确定加压湖水会从冰层的任何裂口喷出后，他们采取了一种策略，即用更干净的钻头戳一个小洞，然后分析流出的东西，而不需要直接接触湖水。

当他们宣布发现一种新细菌时，样本污染的可能性使结果引起争议。但湖泊的完整性至少为未来的研究保留了下来。在火星上也是如此，也许未来的探险家和研究人员会找到可以保持和平的策略。“如果你停下来思考未来，”雷斯说，“也许你不能做你想做的一切，但这并不意味着你会停下来。”