生命存在於宇宙的其他地方嗎,還是說地球才是它唯一的家園?這是一個人們思索了數個世紀的宏大問題。若是能與一個地外文明取得聯係,那這一謎題也就有了最令人滿意的答案,但是人們沒能做到這一點。許多科學家,在另一顆行星上找到些普通的微生物也就知足了,如果有了這樣的發現,那麽它就可以回答關於生命在宇宙中的位置這一基本問題。例如:生命的出現是否是一個概率為萬億分之一的事件,還是它會在任何有可能的地方出現?它還能給我們提供一些可以拿來與地球生命做比照的對象,從而極大程度地推動生物學進步。出於這些原因,尋找地外生命一直是像NASA這樣的宇航局關注的一個焦點。

但是,根據一種理論,生命是否存在於其他地方的問題已經被回答過了,答案是肯定的。這個理論和乘飛碟四處轉悠、綁架人類,偶爾還製造麥田圈的綠色小人並不相關。相反,它關注的焦點是兩架美國的維京號探測器,1976年,它們成了成功著陸火星的第一批航天器。它們攜帶著設計用來在火星土壤中測試是否存在微生物的裝置。據NASA的官方聲明,以及大多數科學家的共識稱,這兩架探測器沒有找到這種生命存在的決定性證據。

然而,吉爾伯特·萊文博士提出了強烈反對。幾十年來,他一直在開展一項宣傳活動,試圖說服科學界。實際上,兩架探測器確實決定性地探測到了生命,但是出於種種原因,NASA不願意承認這一點。萊文是探測器攜帶的生命探測裝置的設計者之一,因此他確實有這個資格作為權威人士談論這一問題。

最初萊文是一名環衛工程師,以及汙水處理專家。可能這聽起來與NASA的工作相差甚遠,事實也的確如此,但這意味著他花去了很多時間思考微生物的事,因為他最主要的一項工作職責就是測試諸如遊泳池等場所,有沒有受到細菌汙染。在20世紀50年代初,做這件事的方式相當地耗費時間,需要花上好幾天才能完成。因為效率遲緩而懊喪的萊文發明了一種更高效的做法。他把它稱為他的格列佛測試,因為這就像喬納森·斯威夫特[75]的《格列佛遊記》中的主人公一樣,它能夠找到微小的生物。

萊文的發明利用了所有微生物都需要進食和排泄這個事實,微生物們攝入養料,加工養料,並將它們作為廢氣排出體外。萊文意識到,通過測試**養料是否被轉化為氣體,就有可能探測出微生物的存在了。具體的做法是:他在養料湯中稍微加入一些放射性同位素,隨後把養料湯噴灑在需要被測試的樣本上或其中。如果樣本中有微生物存在,那這些微生物們就會進食養料,並把它們轉化為氣體排出,而且因為養料已經被用放射性同位素標記,用蓋革計數器就可以測出樣本上方的空氣在變得更具有放射性—這明確顯示了代謝活動存在的跡象,因此也就證明了微生物的存在。

萊文的格列佛測試就像有魔法一樣,隻需要幾分鍾或者幾小時,而不是幾天,就能鑒別出細菌汙染。這一測試還極為精微敏銳,能夠探測出程度最輕微的汙染。

1954年,萊文聽說NASA正在尋找能夠在火星上探測到生命的裝置,於是,他提交了他的發明。令他高興的是,雖然競爭相當激烈,但最終他的發明被選中了。使該裝置重量夠輕並且體積夠小,能夠適合航天器攜帶又花去了許多年的時間。NASA還給它重新取了名字—標記釋放試驗[76],因為這聽起來更有科學味。雖然經曆了這些周折,但是,1976年,當兩架維京號探測器成功降落到火星地表時,萊文的測試是它們攜帶的生物學實驗組件之一,被設計用來尋找外星生命。

在任務起飛之前,NASA的科學家就什麽可以算是成功探測到了生命,確立了嚴格的標準。他們決定,如果一個生物學實驗產生了陽性結果,它隨後會需要被另一個對照實驗所證實,在對照實驗中,需要將火星土壤加熱到160℃,並維持三小時來殺菌,在殺菌後的土壤上再次開展同樣的測試,如果殺菌後的樣本沒有反應,這就會被解讀為令人信服的證據,證明首次實驗中是生物造成的陽性結果,也就是說確實探測到了生命。

在著陸的幾天之後,第一架維京號探測器鏟了一堆土壤樣本,放進了測試箱中。萊文的自動裝置隨後將放射性標記過的養料湯噴灑在土壤上,NASA的每個人都屏住呼吸等著看會發生什麽。很快,蓋革計數器記錄了測試箱中輻射水平的迅速上升。這是一個明確的陽性反應。但是,接下來,必須開展對照實驗。在另一個測試室,火星土壤被殺菌,隨後進行了測試。這一回,蓋革計數器沒有探測到空氣中輻射水平的變化。結論似乎很清晰:任務前製訂的標準被滿足了,火星上探測到了生命。

第二架維京號探測器攜帶了同樣的裝置,它降落在四千英裏之外的火星地表。當它隨後開展了同樣的連續實驗之後,得到了同樣的數據。手握這些結果的萊文和其他NASA的科學家們開始開香檳酒慶祝了。這似乎是科學曆史上重大的時刻,地球不再是宇宙中唯一已知的生命家園。

但是歡慶勝利的時間很短暫。幾天之後,NASA的科學家就改變了主意,並斷定他們終究還是沒有探測到生命。問題在於探測器攜帶的其他實驗裝置產生的結果比萊文的標記釋放測試要模糊得多。

維京號探測器還攜帶了另外兩個生命探測實驗裝置。氣體交換實驗通過測量火星土壤濕潤後是否會生成氧氣來尋找可能的代謝活動。測試顯示確實生成了氧氣,但是速度太快了,以至於反應看起來更多的是化學上而不是生物上的。而且,當殺菌之後,火星土壤仍然生成氧氣。這暗示沒有生命存在。

接著還有高溫分解釋放測試。它測量火星土壤中有沒有任何東西會對人造陽光做出反應,吸收空氣中放射性標記過的碳。如果有,這表示由微生物進行的合成有機化合物的過程可能存在。該設備測量到了很小的陽性反應,這很有趣,但測試的設計者,諾曼·霍羅威茨最終斷定反應不足以表明生命的存在。也許是土壤的一種特性引發了這樣的結果。

然而,真正決定性的結果來自第四個實驗,被稱為“氣象色譜質譜聯用儀”(GCMS),它被設計用來測試有機化合物的存在,而不是直接探測生命。有機化合物是碳基生命的基本組成材料,所有已知的生物體都由它們構成。其返回的結果完全是陰性的,這令所有人都驚訝了。人們以為土壤中至少會有幾種有機化合物。但是GCMS表明那裏根本什麽都沒有。

人們也需要考慮更大的背景。火星並不像可以支持生命存在的那種地方。那裏的氣溫遠在冰點以下,大氣對紫外線輻射不起保護作用,而且那裏的環境幹燥得厲害。

最終,人們因此對萊文的標記釋放測試的陽性結果提出了質疑。是的,火星土壤中肯定有什麽引起了**的湯轉變成氣體,但是許多NASA研究者都覺得反應發生得太快了,不可能是生物性的。他們假設,如果火星土壤含有一種如過氧化氫之類的化學物質,可能就會造成觀察到的反應。

鑒於所有這些事實,結論看起來令人失望,但無可避免。火星上沒有生命。維京號首席科學家傑拉爾德·索芬在1976年11月的一次新聞發布會上向公眾發表了這一結果,從那以後,這也一直是NASA官方的觀點。

一開始,萊文小心翼翼地遵從NASA的決定。他安靜地坐在NASA的新聞發布會中。就連維京太空飛行任務的負責人吉姆·馬丁用手肘頂了頂他的胸口,並且在他耳邊低語“該死,吉爾,站起來說你探測到了生命”時也什麽都沒說。

但是,隨著時間一年年過去,他的不滿日漸增長。他相信他的實驗明確地表示火星並非一個無生命的星球,然而公眾卻被告知了相反的結論,他認為這是不對的。他還感到沒有生命的斷言導致了公眾對火星喪失了興趣。1997年,他終於將自己的異議公之於眾了,徹底地宣稱“維京號上的標記釋放試驗在火星土壤中探測到了活的微生物”。自那以後,他一直是令NASA苦惱不已的人物。

萊文提出了一係列技術問題來對無生命理論提出質疑。首先,他堅持認為化學物質不可能產生他的標記釋放測試得出的結果。畢竟,將土壤加熱到160℃令反應停下來了。這暗示高溫殺滅了生成氣體的有機物。而另一方麵,大多數化學物質,不會受到那種溫度的影響。NASA官方解釋將陽性結果歸結為由過氧化氫造成,而過氧化氫當然不會受到高溫的影響。這是給土壤加熱的全部意義—區分起因是生物性的還是化學性的。

2008年,鳳凰號火星探測器確實在火星土壤中發現了高氯酸鹽。與過氧化氫類似,它是一種強有力的氧化劑,有可能會生成陽性的結果。但是,萊文提出高氯酸鹽在160℃下不會分解。因此,它的存在也並不能排除微生物存在的可能性。

萊文還提出正是因為GCMS沒能找到有機化合物,才使天平傾向於無生命的結論這一方的,但後來地球上的實驗顯示,GCMS有嚴重的缺陷。盡管智利的阿塔卡瑪沙漠以及南極洲的土壤中顯然存在有機化合物,但它沒能找到它們。而且,2012年NASA的好奇號火星車確實在火星土壤中探測到了有機化合物,進一步質疑了GCMS的結果。

萊文甚至曾暗示火星上可能有可見的證據證明生命存在。早在1978年,他就指出:由維京號探測器拍回的一些照片似乎展現了火星岩石上的“綠色斑塊”。他宣稱:“這些斑塊中的一部分,在整個火星年中移動了位置。”懷疑者認為這不過是“光照效果”而已。但是他卻認為火星岩石上可能生長著一些肉眼可見的細菌。

萊文還提供了一個更為寬泛的論點,聚焦於生命的頑強。科學家曾經認為生命是脆弱的,隻能在有限的環境條件範圍內生存。鑒於這樣的信念,NASA的科學家在20世紀70年代得出結論,火星上不存在生命—至少,不存在於維京號探測器尋找它們的地方—也並不令人吃驚。但是,自70年代起,科學上對生命堅韌性的理解已經急劇地改變了。研究者們現在意識到生命幾乎存在於地球每一個角落。他們在南極洲最冷的地方,在高空的平流層中,在海洋最深處,甚至地下許多公裏深處,都發現了微生物。我們現在知道,生命具有驚人的能力,能夠在最極端的環境下繁榮生長。

研究者還在地球上發現了來自火星的隕石,意味著地球和火星並非彼此隔絕。它們相互交換地質物質已數十億年—物質的交換大概是雙向的—這源於小行星撞擊事件,它們的衝撞令岩石飛進宇宙,從一顆行星飄至另一顆行星。而且,由於微生物可以在岩石內部存活下來,我們不得不認為,地球上的微生物肯定很早以前就一路抵達過火星。

鑒於此,萊文主張,生命不存在於火星上才是非同尋常的事。事實上,火星上全無生命會與我們在過去幾十年裏了解到的關於生命頑強性的一切情況徹底相矛盾。

萊文吸引了一小群科學家加入他的陣營。2015年,他發表了一篇文章,列出了十四名科學家的名字,他們都願意公開表示:他們相信萊文的標記釋放試驗找到了火星生命。他還列出了另外十五名科學家,他們認為他的測試有可能探測到了生命。在後麵這一列中,有數名傑出的科學家,包括物理學家保羅·戴維斯及地質學家羅伯特·黑曾。

萊文最熱情的支持者中有一位阿根廷的神經生物學家馬裏奧·克羅科,他在2007年提出,通過維京號標記釋放試驗(可能)發現的生命形式應當被命名為Gillevinia straata[77],以紀念萊文。

然而,科學界大多數人仍然持懷疑態度,而NASA的很多萊文的前同事隻希望他能把嘴閉上。2000年,維京號高溫分解釋放測試的設計者諾曼·霍羅威茨對一位《華盛頓郵報》的記者直言道:“每次萊文開口談論關於火星的事,他都會丟自己的人。”

這倒並不是說大多數科學家認為火星沒有生命。遠非如此。有一種流行的理論稱:也許會在火星上一些與外界隔絕的“綠洲”,或者一些液態水構成的地下湖中發現生命。但人們普遍的感受是,維京號的結果太過模糊,無法提供任何確鑿的證據,證明火星上存在生命。

當然,如果能夠專門為搜尋生命設計並執行更多火星任務,所有這些爭論是可以得到明確的答案的,萊文一直期盼著這件事發生。他提倡在一架探測器上安置一台可錄像的顯微鏡,這樣研究者就可以從視覺上查看火星土壤中有沒有微小的有機物在蠕動了。

另一方麵,NASA似乎並不急於解決爭議。NASA在科學家充分理解火星的環境之前就把各項實驗發射到了火星上,導致科學家無法很好地解讀實驗結果,這令NASA備受批評。因此,他們現在的策略是緩慢而穩定地前進。例如:自2012年起,就一直在火星上的好奇號探測器,仍未開展任何直接尋找生命的工作。它僅僅是在尋找令生命有可能存在的東西,諸如水的存在。萊文曾抱怨說:“雖然它名為好奇號,但這架探測器顯然缺乏好奇心。”

NASA承諾,未來的一次火星任務會收集火星土壤樣本,隻為了在那之後把樣本帶回地球,使研究者可以從容地檢查它,沒人知道所謂那之後是多久以後。也可能在幾十年之後的未來。在那之前,爭議仍將繼續。