美國航天局宣佈液態水在火星錶面流動，重新點燃了人們對我們的行星鄰居可能存在外星生命的熱情。液態水是地球上生命存在的必要條件，而知道H20在這顆紅色星球上流動，也增強了火星某處存在外星生命的可能性。現在，美國宇航局比以往任何時候都更希望向火星錶面發射探測器，以確定答案。

宇航員、美國宇航局科學任務局副局長約翰·格倫斯菲爾德（John Grunsfeld）在一份宣告中說：“我們在火星上的探索一直是‘跟著水走’，尋找宇宙中的生命，現在我們有了令人信服的科學，證實了我們長期以來的懷疑。”。

潛伏在火星上的外星生命很可能以微小微生物的形式存在

任何潛伏在火星上的外星生命都很可能以微小微生物的形式存在，而不是像我們星球上的生物那樣複雜的生物。這意味著找到這些外星人將是一件棘手的事；它們可能很小很簡單，藏在土壤樣本里或是難以到達的地方。它們可能看起來像地球上的微生物，也可能看起來不像我們以前見過的任何東西。

為了證實這種生物的存在，美國宇航局和其他研究機構正在開發多種技術來搜尋火星上的生物訊號。生物訊號是任何具有生物起源的物質——不管是一百萬年前的化石還是活的微生物。其中一些生物狩獵儀器將被納入未來的航天器，如美國宇航局的火星2020探測器或歐洲航天局的外火星任務。還有一些仍在開發中，希望能被納入到未來的紅星球任務中。但是，儘管有如此豐富的生命探測技術，仍然很難確定另一個星球上是否有生命存在。對於探測生命的最佳方法還沒有達成共識，科學家們面臨著許多障礙。

枯草芽孢桿菌是靠好奇心生存的細菌菌株之一（Riraq25/Wikimedia Comm***）

主要問題之一是大多數檢測方法都有交叉汙染的風險。任何一個被送上火星的機器人都會帶著來自地球的微生物搭便車。美國航天局和其他航天機構在把他們的硬體送上太空之前盡可能地對其進行消毒，但微生物是有彈性的。美國宇航局“好奇”號探測器的拭子顯示，在發射前，仍有377株細菌在航天器上。進一步的分析表明，11%的這些菌株能夠承受紫外線照射、冷凍溫度和極端pH值。因此，這些微小的地球人很可能在好奇號的星際航行中倖存下來，並留在火星車上。

大多數檢測方法都有交叉汙染的風險

這是一個問題，因為許多尋找生命化學特徵（如氨基酸或碳）的機器人儀器通常需要採集火星土壤樣本並近距離分析。仍在機器人上的地球微生物很有可能會汙染這些樣本，因此不清楚檢測到的生物訊號是否真的來自火星。”當我們把一個樣品放進去的時候，我們想知道所有的化學成分實際上都來自我們從中提取出來的東西。

此外，由於所謂的行星保護，美國宇航局和其他機構在尋找生命的地方受到限制。這源於1967年的《外層空間條約》，該條約禁止各國用地球生物對其他行星進行“有害汙染”。該條約設立了國際科學理事會空間研究委員會（COSPAR），以概述避免汙染的方法。空間研委會特別禁止研究人員探索行星上的“特殊區域”，即“存在現存火星生命的可能性很高”的區域。例如，火星上可能有流水的地方可能是禁止探索的；它們更有可能擁有微生物生命，而水的存在使其成為地球微生物汙染的潛在滋生地。

歐空局的外太空火星探測器將在火星上尋找生命跡象(（歐空局）

這就是為什麼許多生命探測儀器試圖從遠處分析樣本的化學成分。其中一種是拉曼光譜技術；它需要在30英尺外的土壤樣本上照射一束低鐳射。鐳射激發樣品中的物質，使它們的分子鍵振動。像碳的有機鍵一樣，它們的振動頻率與其他鍵不同，這使得研究人員能夠確定樣品中是否存在碳。拉曼光譜儀是“火星2020”探測器和“火星系外探測器”上的眾多儀器之一。

堪薩斯大學的拉曼光譜學專家艾莉森·奧爾科特·馬歇爾說：“整個想法就是要做這種對峙分析——開車走近某個東西，然後在它離得太近之前進行分析。”風有可能把探測器上的東西吹走，但它基本上消除了汙染問題。”

“整個想法就是做這種對峙分析”

拉曼光譜還擅長區分曾經存在的有機化合物和現在存在的有機化合物。生物體通常含有多種色素化合物，當受到鐳射照射時，它們會發出不同的光譜訊號。然而，拉曼光譜很難區分化石和從未存在過的碳基物質。還有敏感度的問題。當從很遠的地方檢查樣品時，比近距離檢查樣品更難保證結果。”艾莉森的丈夫、堪薩斯大學的研究夥伴克雷格·馬歇爾（Craig Marshall）說：“我不會把拉曼作為終身的決定性工具。”研究礦物成分和當代微生物都很好。但這更像是一種篩選技術。”

它使直接採集樣本成為一種更具吸引力、更明確的方法。哈佛醫學院遺傳學教授加里·魯夫昆（Gary Ruvkun）認為，如果我們真的想在火星上發現外星人，我們就必須剋服對汙染的恐懼，探索所謂的特殊區域。”“火星上每一個有趣的地方都得到了完全的保護，”魯夫昆說，“我說讓我們保護其中的一半，但讓我們去探索另一半。”魯夫金和他在麻省理工學院和哈佛大學的團隊正在致力於尋找外星基因組（SETG）。他們的技術目標是尋找生命的真正組成部分：DNA。”尋找DNA幾乎是在地球極端環境中尋找生命的標準方法。如果你去北極的某個湖泊，想知道那裡有什麼，標準是過濾材料，提取DNA，併進行深入的基因組測序。”

SETG裝置內的微晶片將被用來分析DNA（加里·魯夫昆）

該方法包括將一個微晶片測序儀帶到火星，將土壤樣本穿過一個稱為奈米孔的微小孔。這些孔只夠讓DNA透過，所以如果火星錶面有任何遺傳物質，測序儀就會把它撿起來。然後，該儀器可以將找到的任何DNA序列排序到一棵基因樹中，看它是否與地球上的生物相似。如果不是，那麼基因組可能來自外星生命。

SETG源於火星和地球之間存在某種生物物質交換的想法。許多科學家認為，生命的組成部分是由隕石運送到地球上的，為第一批形成的微生物創造了原始的湯。如果是這樣的話，有可能這些隕石撞擊了火星，沉積了類似的有機物質。

但如果火星生命沒有類似的生物起源，SETG方法和其他生命探測技術將無法奏效。”如果火星上曾經有生命，或者火星上有生命，它可能不像我們所知的地球生命我們所能做的就是做最好的計劃，並希望它使用相同的化學特徵。“所以說真的，沒有人知道尋找生命的最佳方式，因為它可能看起來像我們以前從未研究過的東西。

瞭解火星土壤的最好方法是做火星樣本返回

也許瞭解火星土壤中究竟有什麼東西的最好方法是進行火星樣本返回。這是行星科學十年調查的首要任務之一，該調查是由美國國家研究委員會（National Research Council）編製的，旨在幫助指導美國宇航局（NASA）的行星探索計劃。將火星土壤樣本送回地球將是一件大事，這將使研究人員能夠利用他們掌握的所有實驗室工具來發現泥土中的東西。但是，僅僅從火星上獲得一小克是一項巨大的任務，需要額外的燃料和額外的火箭將樣本運回地球。”從火星返回一克泥土至少要20年才能實現，”魯夫金說。

所以現在，我們一直在嘗試遠端尋找火星上的生命。也就是說，直到我們在20世紀30年代派宇航員去火星採集樣本——這可能會讓事情變得更加棘手。人類攜帶著超過100萬億個微生物組成的多樣性微生物群，這就開啟了更多汙染的可能性。這意味著無論我們如何探索火星，都很難知道我們是否發現了外星生命或者僅僅是我們帶來的細菌。