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  近日,美国两名具有极高知名度的企业家竞相表示,他们希望能在火星表面放置一台DNA(脱氧核糖核酸)测序仪,以证明外星生命的存在。著名分子生物学家、有“基因狂人”之称的克雷格·文特尔称,他在美国马里兰州的研究所和Sythentic基因组公司,将开发一台能测序DNA并从火星上发回数据的机器。此外,离子激流(Ion Torrent)公司的创始人乔纳森·罗森伯格,也正努力使他公司的“个人基因组机器”能更适应火星条件。

  尽管这两个公司至今尚无一个在通往火星的火箭上拥有一席之地,但他们的计划折射出的信息是,证明火星上有生命的最简单方法或许就是往这个星球发送一台DNA测序仪。

  DNA测序仪或许是寻找火星生命的更好方式

  在10月16日于纽约召开的一次会议上,文特尔预测道,火星上一定会有DNA生命形式存在。文特尔称,与他一起工作的研究人员已开始在莫哈韦沙漠中一个类似火星环境的试验基地进行测试。他们的目标是要证明这台机器能自主隔离土壤中的微生物,并对其进行DNA测序,然后将信息传输到远程计算机上,今后这台机器将成为无人火星探测任务的必备仪器。文特尔的女发言人希瑟·科瓦尔斯基证实了该项目的存在,但同时也表示原型系统“还没有达到100%的自动化”。

  同时,罗森伯格的个人基因组仪器,作为哈佛大学和麻省理工学院共同承担的、由美国国家航空航天局(NASA)投资的SETG(寻找地外基因组)项目的一部分,正在进行火星环境适应性试验。参与这项工作的麻省理工学院科学家克里斯托弗·卡尔说,他的实验室正在努力将离子激流公司的仪器从30公斤减至只有3公斤,以便它能装上NASA的火星车。已进行的其他测试,则确定该设备是否能承受住在通往火星途中所遭受的强烈辐射。

  NASA的好奇号火星车已在今年8月登陆火星,至少在2018年不会再次发送另一台火星车去红色星球,而且也不保证DNA测序设备届时能顺利搭载。哈佛大学研究人员兼SETG团队的资深成员乔治·彻奇说,去火星的最困难之事是符合NASA的技术规格。

  很多科学家都在游说NASA开展所谓的“样本回归”任务,也就是往返火星,带回土壤和岩石进行分析。不过,将一台DNA测序仪带到火星或许是一个寻找生命的更好方式。

  对“给火星生命测序DNA”的众多质疑

  曾开展过火星生物学的前期理论工作,并对上世纪70年代带回的火星岩石进行过研究的化学家泰斯·卡纳瓦罗提表示,几乎没人相信,将一台设备一路带往火星且不将样本带回地球的理由会是污染问题。其实,测序仪是很敏感的,如果一个地球微生物附着在从火星返回的样品上,或许会毁掉整个实验。

  寻找火星上的DNA并不容易。一个机器人将铲起土壤,并自动制备样品。测序仪将工作在低温环境和主要成分为二氧化碳的非常稀薄的大气环境中。火星人基因或许和陆生动物身体中的基因完全不同,还可能由不同的化学构造模块组成。

  美国应用分子进化基金会总裁史蒂文·本纳认为,只有火星人的DNA在基本结构上与地球上的DNA相同,任务才能顺利完成。他对此抱持怀疑态度,“人类DNA是能够支持达尔文进化论的唯一结构吗?这不太可能”。

  发现并测序外星生命,将是一个巨大的科学成就。测序将揭示生命在地球和火星上是否以类似的方式进化,或是在星球之间迁移。在约4亿年前的一系列大规模太空碰撞期间,这两个星球交换了大约10亿吨的岩石和碎片。

  到目前为止,NASA研究人员一直在火星上寻找水的痕迹——这是我们所知的生命先决条件,以及生命可能在几万亿年就已存在的间接迹象。即便在地球上,DNA分子的存活也不会超过一百万年,向火星发送DNA测序仪的任何人,现在都只能祈祷一定会在那里发现存活的微生物。

  “NASA目前的办法是寻找过往生命,许多人对谈论现存生命都三缄其口。”卡尔说,“我们只将脖子伸出了一点点,但我们想要的却是飞跃。”

  因为辐射,生命也许无法在火星表面存活,但它可能会在1米之下的土壤里受到保护而存活下来。例如,在地球上,存活的微生物可在地下数千米被发现。

  未来或许可以在实验室重构火星生命

  卡尔把将DNA测序仪发送到火星称为“高风险,高回报”的实验。虽然它可能会是一无所获,但一旦发现了DNA,这将是存在外星生命无可辩驳的证据。

  就是这个微乎其微的可能性,明显吸引了文特尔和罗森伯格这两位生物技术领域的最著名“狂人”。十年前,文特尔以私人投资方式开展人类基因组测序,招来诸多研究机构的妒恨。罗森伯格,也是媒体宠儿,曾制造过对詹姆斯·沃森以及尼安德特人进行DNA测序的新闻。

  罗森伯格说:“我希望我们的名字能出现在那里,火星给我们提供了一个机会,但我认为我们的技术更快,更好。”不过,文特尔的发言人在一封电子邮件中,对谁能在发现外星人DNA的竞争中力拔头筹的话题不屑一顾。科瓦尔斯基表示,她并不认为在寻找火星生命的过程中存在什么竞争。“我们将做到这一点,但肯定不会排除其他任何人也能做到”。

  文特尔表示,未来仅使用火星微生物的DNA序列,在地球上的超级安全实验室里重构火星生命是可行的。具体思路是使用DNA数据重建其基因组,然后将其注入某种类型的人造细胞中。文特尔将这一想法称为“生物传送点”。文特尔还说,“人们对天外来菌表示担心。我们将在一个P-4级的航天实验室中重建火星人,而不是让他们降临在海洋中”。