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闲暇思考及探索以来，我们就一直在观测星空并幻想在某个遥
远的星球上可能有生命存在。自从19世纪凡尔纳（Jules Verne）
的时代以来，大量的科幻作品都以地外生命作为题材。许多科
幻小说作家把他们的注意力放在了太阳系中的第四颗行星——
火星上。
在西方国家，火星以罗马神话中的战神马尔斯（Mars）的
名字命名。这部分是因为它在夜空中呈现血一般的颜色。在17
世纪，一位名叫卡西尼（Giovanni Cassini）的天文学家用一架早
期的望远镜首次观测到火星表面的白色极冠。大约一个半世纪
以后，在19世纪30年代，贝尔（Wilhelm Beer）和梅德勒（Johann
von Madler）注意到火星极冠的大小和表面颜色会有周期性的变
化。他们推测火星上也许生长有季节性变化的植物，就好像地
球上植物的叶片枯萎凋零后长出鲜嫩的新芽一般——这两位天
文学家称其为“黯［淡之］波”。
然而，真正令人兴奋的消息却是1877年斯基帕雷利（Giovanni
Schiaparelli）观测到火星的红色表面上有着线状的纹理。他把这
种现象叫作“canali”，意思是“水道”。但这个词却被错误地
从意大利语英译成了“canal”，意为“运河”。
美国业余天文学家洛厄尔（Percival Lowell）依据火星运河
的想法精心设想了一个寒冷干旱、濒临灭亡的世界。富有智慧
的火星人建造了巨大的运河将水从一处输送至另一处以灌溉农
田。他宣称这就是引起火星表面色泽变化及造成那些线状印记
的原因，井进一步说：“我并不清楚火星生命是什么样子的，
但那里一定有某种形式的生命存在。”
令人遗憾的是，这些都只是过于活跃的幻想而已，完全没
有事实根据。不过洛厄尔的想法倒是为一系列关于火星的科幻
小说提供了素材。从威尔斯（H。G。Wells）那部关于邪恶的火星
人在英国登陆的《世界间的战争》（1898），到伯勒斯（Edgar
Rice Burroughs）的一系列古怪而有影响力的小说（《巴松丛书》，
始于1912年）。鲁宾逊（Kim Stanley Robinson）的现代经典《红
火星》（1992），《绿火星》（1993），和《蓝火星）（1996）
则更是登峰造极。
然而，这些科幻小说家们的梦想与平凡单调的现实相去甚
远。20世纪60年代到70年代，苏联和美国都向火星发射了不少
精密的探测器。这些探测器送回的图象表明火星是个不毛之地，
丝毫没有生命的迹象。这一系列探测行动始于1964年的“水手
4号” （它飞近这颗行星并发现火星如月球那样布满了斑斑点
点的环形山），一直到1976年的“海盗号”着陆器。这些从地
球上去的探访者分析了火星土壤样品，发现这颗行星完全没有
生命。由于没有像地球大气那样的保护层，强烈的紫外光照射
使得火星土壤完全不能孕育生命。
这一系列探测所带回的数据并没有使人们完全失去信心，
因为随着对生命可以在何等严酷的条件下生存的认识的加深，
我们对于在火星上的某处——也许在地下深处可以发现某种非
常简单的生命形式的信心也愈来愈强。更何况，正如我们在后
文中可以看到的那样，由“海盗１号”和“海盗２号”所带来
的证据有许多可争议的地方，同时在这些探测器上做的实验得
出的结果也是模棱两可的。
尽管正在研究艾伦山84001的科学家们不敢想象在火星的
极区或地下深处的某个角落仍有生命存在，更不会在没有任何
决定性的证据之前做出什么暗示，但人们对于在火星上发现生
命的希望始终萦系于心且日益增长。加的夫威尔士大学的物理
学家维克拉马辛（ Chandra Wickramasinghe ）说这样的可能性
“当然不能排除”。他说，“事实上，我相信‘火星生命’仍
然存在，过去数载的微生物研究告诉我们生命能在我们从未想
象到的某些条件下生存。”反对的意见来自伦敦大学学院的克
劳福德（Ian Crawford）。他引用了洛夫罗克（James Lovelock）
的“盖亚”假说。他说，在“洛夫罗克的模式”中，“生命要
么适应环境而后繁盛起来，否则就会逐渐消亡。如果火星上曾
有生命，它就应该遍布这颗行星——而不应停滞不前。”
火星并不是离地球最近的行星——最近的是金星。但火星
直至现在仍被认为是太阳系中除地球外生命最有可能繁盛过并
生存至今的地方。金星的表面灼热异常，足有500℃。 它的大
气层主要由二氧化碳组成，含有大量腐蚀性有毒气体。这些气
体产生的强烈温室效应在很大程度上决定了金星表面的高温状
况。
水星与太阳的平均距离只有3600万英里（5800万千米）左
右（略大于地球到太阳距离的1/3）。 水星上几乎不可能有任
何形式的生命。它的表面温度只比金星略低一些，而且由于太
靠近太阳，太阳释放的各种各样的射线不时地轰击它的表面。
的确很难想象会有生命落脚在那样的地方。
比火星更远一些的是气体巨行星：木星和土星。它们的大
气层由有毒气体组成并受强大磁场的剧烈扰动，不停地翻腾着。
据我们目前所知，在那儿有生命存在的可能性极小。太阳系中
最大的两颗卫星——土卫六和木卫三倒是可能更有希望。土卫
六环绕土星转动，木卫三则是木星最大的卫星。业已从土卫六
近旁越过的“旅行者号”探测器在这颗卫星的表面发现了据信
是有机分子的东西（参见第三章）。
在太阳系更外围的地方是天王星、海王星和冥王星：它们
或是温度过低，大气有毒，或是如天王星的情况，整个行星就
是一个被火山煮沸的覆盖着有毒气体的海洋。这些行星不会适
宜于科学家所说的“以碳为基础”的生命形式。
艾伦山84001当时所处的那种可能存有微生物的火星环境
（距今约36亿至40亿年前）与地球当时的情形很相似。如果我
们能够接受生命存在于地球之外的可能性，那么火星就（像地
球一样）是极有可能孕育着生命的地方。
纵观近百年来人类对于火星的巨大兴趣，以及现代科学认
定它是近邻星球中最有可能存有生命的地方（尽管可能性仍很
小）这一事实， 由于艾伦山84001中可能存有微生物化石这一
新闻而引起巨大震撼也就不足为奇了。事实上，不论文化信仰
有何不同，人们都不会相信我们在无限宇宙中是唯一的。这的
确是一个令人有些心寒的想法。对于那些不可知论者来说，这
也许就是人类创造“神”这一概念的最好解释——这样我们才
有了一个伴。
但是，如果我们撇开对休斯顿约翰逊空间中心的研究者们
之发现的种种期望和情绪因素，那么这一发现的实质究竟如何
呢？在这之前几十亿年，这块火星岩石标本上曾经有生命居住
的证据究竟有多少分量呢？
历史上也曾出现过虚假的科学声明。一些较为偏激的人因
为“辟尔唐人”①之类让科学界蒙羞的事件，而把他们看到的一
切都当成科学家的骗局，并对一些基本的科学观点表示怀疑。
另一个这样的例子是1989年所谓的“冷核聚变”。当时一群科
学家声称他们能产生一种几乎用之不竭的能源——试管中的核
聚变。
在外空生物学（研究地球外的生命）领域至少也已出现过
一则关于发现地外化石的假声明。1961年，一位叫纳吉（Batholomew
Nagy）的科学家从1864年坠落在法国的一块岩石上发现了火星
古化石，这块岩石后来被谑称为“纳吉陨石”。
纳吉的研究与今天美国国家航天局对艾伦山84001 样品所
做的研究几乎相同，但分析技术要粗糙许多，最终发现纳吉的
火星化石只是些地球上的细菌化石而已，所以他的结论很成问
题。
在艾伦山84001工作小组发布消息后一周内， 世界各地的
科学家及科学评论家相继提出了质疑，（有些人认为并不恰当
地）把它和纳吉的发现相提并论。＇4＇
图 1 艾伦山84001是如何到达地球的
在艾伦山84001 上发现的微生物化石与1961年在纳吉陨石
上的发现是明显不同的。即便忽略20世纪60年代和90年代探测
和分析设备上的差距， 艾伦山84001上的发现相对说来仍要可
靠得多。
艾伦山84001是一块重约1。75千克，大小似土豆般的陨石。
除了包含着化石外，这块岩石毫不起眼。一般相信它和火星上
的其他岩石一样，是在40亿至45亿年前形成的。在那段时间里，
拥有固态核的行星凝聚并逐步演化成今天这样密度较高的状态
——主要由铁和其他矿物质组成（如石英和其他硅化合物）的
天体。
然后，在距今约36亿至40亿年时，水以液态的形式渗入岩
石的间隙中。据信当时火星上很可能有大量的水，这些水饱含
着大气层中的二氧化碳，正因为这样，水能够在岩石中借助碳
酸盐的形式残留下来。
据信，是微生物（也许曾生活在那些水中）促成了这些碳
酸盐的产生。微生物死后就在岩石中变成了化石，就像地球上
的石灰岩中保存了不同地质时期的大量生物化石一样。
这块岩石也许在某个地方逗留了数十亿年。或许它是某个
悬崖的一部分，或者是暴露于地面上的一块巨岩的一部分。大
约1600万年前的一天，一颗巨大的彗星或小行星与火星相撞，
我们的这块岩石被猛烈撞击后与火星地表分离，进入了宇宙空
间。
随后这1600万年中， 艾伦山84001几乎都在星际空间中漂
浮，在这段时间里，地球上一种看上去无足轻重的哺乳动物渐
渐进化出灵长目。随后经过几百万年，又分化为几支，其中的
一支就是智人。
这之后又过了很久，当早期的人类社会发展农业时，也就
是建造巨石阵和金字塔之前大约7000～8000年时，艾伦山84001
进入地球引力影响范围， 在大约13000年前落在南极冰冻的荒
原上。
它一直静静地呆在那里，直至1984年的那个下午，斯科尔
博士为命运所安排发现了它。
在艾伦山84001中发现的， 据信是非常微小、几乎看不见
的类似于原始细菌的生物体化石。这些化石非常小，最大者尺
度也只有人的头发丝宽度的1/100，而且大多数都只及最大者的
1/10大小。也就是说，如果把1000个这样的生物体排成一串，
才有这句句子后的那个句号的宽度那么长。
有些化石呈卵形，有些呈管状，但令人惊奇的是，它们同
地球上的一些细菌及其他微生物化石非常相似。事实上它们与
地球上的细菌在外观上是如此相似，以至于它们第一次出现时
真被当成细菌了。在它们被发现的那一天，来自约翰逊空间中
心的那个国家航天局工作小组的一名工作人员吉布森（Everett
Gibson）把这种微生物的第一批照片拿回家放在厨房的桌上时，
他那位生物学家的妻子立刻问道：“这些是什么细菌？”
那么，究竟有哪些证据可以用来支持这些几乎看不见的“
小点”是我们人类第一次遭遇的地外生命这一论断呢？
第一项有利的证据是：这块岩石确确实实来自火星。科学
家对这一点相当肯定。因为在陨石结构中捕获的气体成分与20
年前“海盗号”探测器测定的火星大气成分相符。该混合气体
中最主要的成分是二氧化碳（CO2）。一位英国研究者在消息
发布后不久研究了陨石样本，他说“‘明显的相似之处’让人
相信它确实是从火星上来的。我们认出了火星大气的特征，它
的主要成分是二氧化碳。如果陨石中没有高浓度的二氧化碳，
它就不是火星陨石。”
现在，我们已经清楚了陨石从何而来，那么又凭什么说这
些生物化石和地球物理结构也源于地外呢？一条重要的证据是
岩石表面保存在碳酸盐沉积物中、形似单细胞生物的化石。碳
酸盐本身就是以碳为基础的化合物，它们往往是有机结构，但
不一定具有生物学的起源。那些细胞似的结构实在太小了，即
便用当今最先进的显微镜来观察也看不清它的细胞壁。它们被
称为“纳（米级）细菌”（由“纳”这个前缀得名，表示其后
所跟的物体尺度为十亿分之一米，即10…9米）。
第三项证据是沉积物中的无机化合物——含铁的晶体。主
要是氧化铁和硫化铁。地球上的细菌可以制造出这样的化合物。
但是， 在艾伦山84001上发现的这些沉积物却着实令科学家们
困惑不解。在地球上，有些较为罕见的细菌制造以磁铁矿（恰
如其名称所示，这种物质具有磁性）的形式存在的氧化铁。据
猜测，它们依靠这种磁性来调整自身相对于地球天然磁场的取
向，并以此帮助引导行动方向。但是，火星上的微生物也制造
这种磁性物质就显得有些不同寻常了。既然火星的磁场不超过
地球磁场的0。2％（即1/50），岩石上的这些微生物为什么还要
生产“磁铁矿”呢？
另外还有最后一条证据，也许是最有力支持该陨石中的化
石源自地外的证据。科学家们在这块陨石里发现了在其他火星
陨石中从未见过的大有机分子。这些分子的名称是“多环芳香
烃”（或简称为PAH）——一类在煤和萘（是樟脑丸的主要成
分）之类的普通物质中可以见到的油性化合物。PAH可以由地
球上细菌的尸体转化而成， 这使人很容易想到艾伦山84001中
的这些分子可能是在南极受地面污染而沾上的。然而，研究的
结果表明，陨石内部的PAH浓度要比表面高。 艾伦山84001化
学分析小组的负责人扎雷（Richard Zare）教授对这一发现给予
这样的评价：“不管怎样说，这是人类第一次发现与火星相关
的有机分子。”
但是，反对者们仍不相信这个结论，并指出其中一系列不
正常的分析结果。首先，他们指出（化石或其他形式的）PAH
往往可以从毫无生命迹象的陨石——包括不时地从全无生命的
小行星飞来坠落在地球上的岩石中找到。地球物理学家克莱顿
（Robert Clayton）说道： “PAH是小行星上非常普遍的一种化
合物，这并不是什么生命的征兆。” 他还说艾伦山84001中的
PAH浓度还不及地球化石中浓度的1/1000。＇5＇
不过，他最后的这句补充似乎反而加强了这些微生物来自
地球以外的可能性。我们很难说清在火星上形成的微生物与地
球上它们的表兄妹究竟有什么不同。 况且，艾伦山84001中的
那些分子完全有可能系形成该岩石和培育生命的环境与地球截
然不同，同时也说明它确实没有被污染。从某种意义上来说，
很有限的PAH品种范围恰好反映了这些微生物形成时火星生命
的局限性。
麦凯和他的小组竭尽全力保护艾伦山84001， 使之免受污
染，以防产生任何有关火星生命的假象。他们首先确认在第一
次分析岩石时没有任何活的生命，随后又证实岩石确实来自火
星。但岩石内部PAH浓度高于外部的事实仍不能让某些批评家
信服。他们认为一些像这块陨石那样的黑色物体也会吸收热量�