美国航天局宣布液态水在火星表面流动，重新点燃了人们对我们的行星邻居可能存在外星生命的热情。液态水是地球上生命存在的必要条件，而知道H20在这颗红色星球上流动，也增强了火星某处存在外星生命的可能性。现在，美国宇航局比以往任何时候都更希望向火星表面发射探测器，以确定答案。

宇航员、美国宇航局科学任务局副局长约翰·格伦斯菲尔德（John Grunsfeld）在一份声明中说：“我们在火星上的探索一直是‘跟着水走’，寻找宇宙中的生命，现在我们有了令人信服的科学，证实了我们长期以来的怀疑。”。

潜伏在火星上的外星生命很可能以微小微生物的形式存在

任何潜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，而不是像我们星球上的生物那样复杂的生物。这意味着找到这些外星人将是一件棘手的事；它们可能很小很简单，藏在土壤样本里或是难以到达的地方。它们可能看起来像地球上的微生物，也可能看起来不像我们以前见过的任何东西。

为了证实这种生物的存在，美国宇航局和其他研究机构正在开发多种技术来搜索火星上的生物信号。生物信号是任何具有生物起源的物质——不管是一百万年前的化石还是活的微生物。其中一些生物狩猎仪器将被纳入未来的航天器，如美国宇航局的火星2020探测器或欧洲航天局的外火星任务。还有一些仍在开发中，希望能被纳入到未来的红星球任务中。但是，尽管有如此丰富的生命探测技术，仍然很难确定另一个星球上是否有生命存在。对于探测生命的最佳方法还没有达成共识，科学家们面临着许多障碍。

枯草芽孢杆菌是靠好奇心生存的细菌菌株之一（Riraq25/Wikimedia Comm***）

主要问题之一是大多数检测方法都有交叉污染的风险。任何一个被送上火星的机器人都会带着来自地球的微生物搭便车。美国航天局和其他航天机构在把他们的硬件送上太空之前尽可能地对其进行消毒，但微生物是有弹性的。美国宇航局“好奇”号探测器的拭子显示，在发射前，仍有377株细菌在航天器上。进一步的分析表明，11%的这些菌株能够承受紫外线照射、冷冻温度和极端pH值。因此，这些微小的地球人很可能在好奇号的星际航行中幸存下来，并留在火星车上。

大多数检测方法都有交叉污染的风险

这是一个问题，因为许多寻找生命化学特征（如氨基酸或碳）的机器人仪器通常需要采集火星土壤样本并近距离分析。仍在机器人上的地球微生物很有可能会污染这些样本，因此不清楚检测到的生物信号是否真的来自火星。”当我们把一个样品放进去的时候，我们想知道所有的化学成分实际上都来自我们从中提取出来的东西。

此外，由于所谓的行星保护，美国宇航局和其他机构在寻找生命的地方受到限制。这源于1967年的《外层空间条约》，该条约禁止各国用地球生物对其他行星进行“有害污染”。该条约设立了国际科学理事会空间研究委员会（COSPAR），以概述避免污染的方法。空间研委会特别禁止研究人员探索行星上的“特殊区域”，即“存在现存火星生命的可能性很高”的区域。例如，火星上可能有流水的地方可能是禁止探索的；它们更有可能拥有微生物生命，而水的存在使其成为地球微生物污染的潜在滋生地。

欧空局的外太空火星探测器将在火星上寻找生命迹象(（欧空局）

这就是为什么许多生命探测仪器试图从远处分析样本的化学成分。其中一种是拉曼光谱技术；它需要在30英尺外的土壤样本上照射一束低激光。激光激发样品中的物质，使它们的分子键振动。像碳的有机键一样，它们的振动频率与其他键不同，这使得研究人员能够确定样品中是否存在碳。拉曼光谱仪是“火星2020”探测器和“火星系外探测器”上的众多仪器之一。

堪萨斯大学的拉曼光谱学专家艾莉森·奥尔科特·马歇尔说：“整个想法就是要做这种对峙分析——开车走近某个东西，然后在它离得太近之前进行分析。”风有可能把探测器上的东西吹走，但它基本上消除了污染问题。”

“整个想法就是做这种对峙分析”

拉曼光谱还擅长区分曾经存在的有机化合物和现在存在的有机化合物。生物体通常含有多种色素化合物，当受到激光照射时，它们会发出不同的光谱信号。然而，拉曼光谱很难区分化石和从未存在过的碳基物质。还有敏感度的问题。当从很远的地方检查样品时，比近距离检查样品更难保证结果。”艾莉森的丈夫、堪萨斯大学的研究伙伴克雷格·马歇尔（Craig Marshall）说：“我不会把拉曼作为终身的决定性工具。”研究矿物成分和当代微生物都很好。但这更像是一种筛选技术。”

它使直接采集样本成为一种更具吸引力、更明确的方法。哈佛医学院遗传学教授加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun）认为，如果我们真的想在火星上发现外星人，我们就必须克服对污染的恐惧，探索所谓的特殊区域。”“火星上每一个有趣的地方都得到了完全的保护，”鲁夫昆说，“我说让我们保护其中的一半，但让我们去探索另一半。”鲁夫金和他在麻省理工学院和哈佛大学的团队正在致力于寻找外星基因组（SETG）。他们的技术目标是寻找生命的真正组成部分：DNA。”寻找DNA几乎是在地球极端环境中寻找生命的标准方法。如果你去北极的某个湖泊，想知道那里有什么，标准是过滤材料，提取DNA，并进行深入的基因组测序。”

SETG装置内的微芯片将被用来分析DNA（加里·鲁夫昆）

该方法包括将一个微芯片测序仪带到火星，将土壤样本穿过一个称为纳米孔的微小孔。这些孔只够让DNA通过，所以如果火星表面有任何遗传物质，测序仪就会把它捡起来。然后，该仪器可以将找到的任何DNA序列排序到一棵基因树中，看它是否与地球上的生物相似。如果不是，那么基因组可能来自外星生命。

SETG源于火星和地球之间存在某种生物物质交换的想法。许多科学家认为，生命的组成部分是由陨石运送到地球上的，为第一批形成的微生物创造了原始的汤。如果是这样的话，有可能这些陨石撞击了火星，沉积了类似的有机物质。

但如果火星生命没有类似的生物起源，SETG方法和其他生命探测技术将无法奏效。”如果火星上曾经有生命，或者火星上有生命，它可能不像我们所知的地球生命我们所能做的就是做最好的计划，并希望它使用相同的化学特征。“所以说真的，没有人知道寻找生命的最佳方式，因为它可能看起来像我们以前从未研究过的东西。

了解火星土壤的最好方法是做火星样本返回

也许了解火星土壤中究竟有什么东西的最好方法是进行火星样本返回。这是行星科学十年调查的首要任务之一，该调查是由美国国家研究委员会（National Research Council）编制的，旨在帮助指导美国宇航局（NASA）的行星探索计划。将火星土壤样本送回地球将是一件大事，这将使研究人员能够利用他们掌握的所有实验室工具来发现泥土中的东西。但是，仅仅从火星上获得一小克是一项巨大的任务，需要额外的燃料和额外的火箭将样本运回地球。”从火星返回一克泥土至少要20年才能实现，”鲁夫金说。

所以现在，我们一直在尝试远程寻找火星上的生命。也就是说，直到我们在20世纪30年代派宇航员去火星采集样本——这可能会让事情变得更加棘手。人类携带着超过100万亿个微生物组成的多样性微生物群，这就开启了更多污染的可能性。这意味着无论我们如何探索火星，都很难知道我们是否发现了外星生命或者仅仅是我们带来的细菌。