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創(chuàng)造一個(gè)新的人類生命感覺(jué)像是一場(chǎng)終極實(shí)驗(yàn)，當(dāng)你的一半DNA和你摯愛(ài)的人的一半DNA結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)生什么？誰(shuí)的會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位？孩子會(huì)變成什么樣子？意識(shí)是如何從這一攤小小的柔軟的骨頭中產(chǎn)生的？

在我兒子出生第一年的大部分時(shí)間里，我走到哪兒就把他帶到哪兒，我把他帶到我的辦公室、圖書(shū)館，甚至還帶著他參加了一兩次會(huì)議。不管怎樣，我們必須每三個(gè)小時(shí)就重聚在一起。我給他穿上暖暖的衣服，把他放進(jìn)嬰兒車?yán)?。他?huì)把頭窩在我下巴下面溫暖的空間里，然后我們會(huì)出去散步閑逛。

當(dāng)好奇號(hào)跋涉數(shù)千米空曠的路途，到達(dá)夏普山山腳時(shí)，我們正一起在宜居的地球大地上漫步。我生命中的大部分時(shí)間都是在自己的頭腦里度過(guò)的，大多數(shù)時(shí)候，只要能握住他的小手，活在當(dāng)下，就是一個(gè)可喜的變化。

我仍然遠(yuǎn)程跟進(jìn)著這項(xiàng)任務(wù)，瞬間我眼前的世界就轉(zhuǎn)換到了太空深處。當(dāng)我這樣做時(shí)，有時(shí)我對(duì)于火星可能正在離我們遠(yuǎn)去這件事情感到深深的悲痛。機(jī)會(huì)稍縱即逝。行星排成一列又轉(zhuǎn)動(dòng)分開(kāi)，它們不會(huì)等待任何人，NASA下一個(gè)漫游車在今后的8年內(nèi)都不會(huì)著陸。我只是一個(gè)博士后，而且還不是一個(gè)有豐碩成果的博士后。

即使我?jiàn)^力追趕，也不清楚自己能否會(huì)趕上機(jī)會(huì)。當(dāng)好奇號(hào)開(kāi)始有重大發(fā)現(xiàn)時(shí)，我極其強(qiáng)烈地感受到了這種憧憬。任務(wù)開(kāi)始幾個(gè)月后，漫游車被運(yùn)河中的圓形石頭絆倒了，然后發(fā)現(xiàn)了一條露出地表的中斷運(yùn)河，一塊塊膠結(jié)的基巖包裹著從上游滾落下來(lái)的石頭和沙子。

這是一個(gè)古老的河床，從蓋爾隕石坑北部邊緣處一路蜿蜒而下。這里曾經(jīng)有湍急的河水流過(guò)，深度大概相當(dāng)于人的腳踝到臀部之間的距離。漫游車?yán)^續(xù)向三種不同類型的地形交界處前進(jìn)，這三種地形在前往夏普山的途中，在距離著陸點(diǎn)約400米的低洼處匯合。它以我一直想去的加拿大景點(diǎn)黃刀鎮(zhèn)而命名，它被稱為黃刀灣。

地球上的黃刀鎮(zhèn)和火星上的黃刀灣都坐落在有著40億年古老歷史的巖石之上。在古代河流變成積水的地方，巖石會(huì)呈現(xiàn)出一種截然不同的特征。隨著流水的沖擊力逐漸減弱，細(xì)小的顆粒有機(jī)會(huì)慢慢沉降下來(lái)。

好奇號(hào)發(fā)現(xiàn)的巖石單元是一種叫作希普貝德的泥巖，來(lái)自一個(gè)浩瀚湖泊的湖底，攜帶著會(huì)被我們腳趾壓扁的那種泥漿。在火星過(guò)去的某一時(shí)期，這個(gè)湖泊曾經(jīng)一定是奔流涌動(dòng)，繼而又蒸發(fā)消失，它先是充滿了水，隨后又干涸了。

隕石坑中心的山峰曾經(jīng)甚至可能是一座島嶼。在2016年的時(shí)候，經(jīng)過(guò)好奇號(hào)著陸后3年半的艱辛探索，我終于有機(jī)會(huì)加入了火星科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)。那時(shí)，我的兒子已經(jīng)上了幼兒園，他的妹妹也已經(jīng)出生了。在這期間，我陰差陽(yáng)錯(cuò)地搬到了華盛頓，開(kāi)始了一份行星科學(xué)研究助理教授的工作。

NASA的戈達(dá)德太空飛行中心作為好奇號(hào)上一個(gè)主要儀器的操作基地，位于我在喬治敦大學(xué)剛成立的實(shí)驗(yàn)室的東北方向，距離僅25千米。我知道瑪麗亞在那里已經(jīng)開(kāi)始了她的職業(yè)生涯，我立刻意識(shí)到為什么她如此喜歡那里，那里有那么多有才華的人及令人印象深刻的共享精神。周二早上是“早餐和學(xué)習(xí)”，周五下午有“科拉啤酒派對(duì)”。

我開(kāi)始在那里度過(guò)大量的時(shí)間，幾個(gè)月后我就被邀請(qǐng)成為行星環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的訪問(wèn)科學(xué)家。實(shí)驗(yàn)室主任是一位名為保羅·馬哈菲（PaulMahaffffy）的才華橫溢的化學(xué)家，他曾經(jīng)建立了火星樣本分析儀，該儀器也被稱為SAM。保羅在厄立特里亞長(zhǎng)大，是美國(guó)傳教士的兒子。

當(dāng)他不學(xué)習(xí)的時(shí)候，他和他的六個(gè)兄弟姐妹一起吃一種用當(dāng)?shù)毓任镒龅乃犸?、收集蝎子、看令人發(fā)笑的鬣狗和當(dāng)?shù)氐墓反蚣?。他所在的村莊附近有一個(gè)巨大的花崗巖山錐——恩巴·馬塔拉，山頂上有一個(gè)像建筑物一般高聳的鐵十字架。他小時(shí)候會(huì)爬上山頂，然后再爬到十字架的頂端，坐在那里傾聽(tīng)風(fēng)的聲音。他現(xiàn)在管理著SAM，它就像是這個(gè)任務(wù)跳動(dòng)的心臟，現(xiàn)在被交付到了一個(gè)樂(lè)于尋找生命的人手中。

SAM是有史以來(lái)最精密的航天器機(jī)載儀器之一，重量幾乎相當(dāng)于好奇號(hào)其他所有儀器的重量之和，整個(gè)漫游車的底盤(pán)就是圍繞它的鍍金外殼所設(shè)計(jì)的。SAM的工作之一是測(cè)量同位素，也就是同一種原子的不同形態(tài)，不同同位素間的比例有助于揭示曾經(jīng)有多少空氣和水流失到了太空中。

通過(guò)前后激光掃描，SAM能夠在火星的空氣中搜尋甲烷，一種在地球上幾乎全部由微生物產(chǎn)生的氣體。甲烷已經(jīng)困擾了火星科學(xué)家們近半個(gè)世紀(jì)，水手七號(hào)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布在南極附近發(fā)現(xiàn)甲烷煙羽，但1個(gè)月后他們撤回了這一研究結(jié)果。在21世紀(jì)初，位于智利和夏威夷功能強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡報(bào)告了探測(cè)結(jié)果。

極為成功的歐洲軌道飛行器“火星快車號(hào)”也發(fā)現(xiàn)了蛛絲馬跡，但是濃度要小一個(gè)數(shù)量級(jí)。后來(lái)令人費(fèi)解的是，甲烷消失了，而且數(shù)年都不曾再見(jiàn)到甲烷的蹤影。SAM又重新發(fā)現(xiàn)了甲烷，不僅揭示了它的存在，而且發(fā)現(xiàn)了季節(jié)性的變化——夏季甲烷含量會(huì)顯著激增。

有這樣幾種可能性：它可能是來(lái)自一個(gè)純粹的地質(zhì)過(guò)程——地下深處的水和巖石之間的反應(yīng)；它可能很古老了，是很久之前就生成的，被禁錮在了融化的冰塊矩陣?yán)?；或者它可能是一個(gè)仍然存活的微小生物圈呼出的氣體。SAM還攜帶了氣相色譜儀和質(zhì)譜儀，這是用于研究化學(xué)物質(zhì)，尤其是有機(jī)化學(xué)的核心工具。

當(dāng)我還是個(gè)孩子的時(shí)候，我就知道質(zhì)譜儀。我父親在位于坎伯蘭山山麓的伯里亞學(xué)院獲得了化學(xué)本科學(xué)位。他作為位于肯塔基州首府法蘭克福的州衛(wèi)生部的一名技術(shù)人員，負(fù)責(zé)主管和維護(hù)質(zhì)譜儀，這些質(zhì)譜儀有助于在尸檢過(guò)程中精準(zhǔn)地確定尸體中的化學(xué)物質(zhì)。

我記得就在州政府決定挖出前總統(tǒng)扎卡里·泰勒的遺骸，以驗(yàn)證他在辦公室的猝死可能是砷中毒的論斷后不久，就是在“帶著女兒去工作”的那天，我和父親一起去上班。當(dāng)我父親打開(kāi)門(mén)時(shí)，我穿著Keds牌休閑鞋站在實(shí)驗(yàn)室冰箱前鋪著瓷磚的地面上，他遞給我一個(gè)141歲的腳指甲。我把小瓶舉過(guò)頭頂，在燈光下轉(zhuǎn)動(dòng)著，我聽(tīng)見(jiàn)這個(gè)人體組織撞在透明塑料瓶上的響聲。

我那時(shí)12歲，我手里拿著來(lái)自總統(tǒng)的一部分身體組織，那時(shí)我父親發(fā)現(xiàn)這位總統(tǒng)并不是被毒害身亡的。雖然我知道這些儀器檢測(cè)能力很強(qiáng)大，但當(dāng)時(shí)我對(duì)它們作為空間科學(xué)工具的潛力一無(wú)所知。

多年后在研究生學(xué)院，當(dāng)有一個(gè)操作質(zhì)譜儀的機(jī)會(huì)擺在我面前時(shí)，我馬上抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)，我開(kāi)始翻閱關(guān)于科學(xué)家是如何使用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)古巖石中生命痕跡的論文。在適當(dāng)?shù)那闆r下，某些分子（如細(xì)胞膜中的脂質(zhì)）可以保存數(shù)十億年。

即使是一組原子像手指或腳趾一樣在各處脫落，由分子的主鏈仍然可以獲知細(xì)胞的來(lái)源信息，就像我們根據(jù)恐龍的骨骼了解恐龍一樣。非常簡(jiǎn)單的分子間的排列也可以作為生命的有力表征。據(jù)我們所知，即使沒(méi)有這種排列，僅僅檢測(cè)有機(jī)物也是確定生命存在與否的關(guān)鍵。

在20世紀(jì)70年代，當(dāng)海盜號(hào)著陸器載著第一臺(tái)質(zhì)譜儀到達(dá)火星表面時(shí)，它們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有機(jī)物存在的確鑿證據(jù)。但是好奇號(hào)上的三件利器將要實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的探測(cè)。SAM上帶有一個(gè)更復(fù)雜精密的探測(cè)器，它甚至能夠分辨出濃度低于十億分之一的物質(zhì)。好奇號(hào)著陸器的地點(diǎn)專門(mén)選在了有細(xì)顆粒黏土和黏性泥的地方，這些物質(zhì)曾經(jīng)能夠儲(chǔ)存和保藏有機(jī)物。

此外，漫游車可以移動(dòng)到最佳的采樣地點(diǎn)，并使它的鉆機(jī)觸及巖石內(nèi)部受保護(hù)的部分。當(dāng)好奇號(hào)開(kāi)始鉆探泥巖時(shí)，它鉆出的碎屑不是堅(jiān)硬的、暗橙色的氧化巖石，而是一種柔軟的、淺灰色的粉末。尺寸大約是嬰兒阿司匹林藥片一半大小的一小撮，磨碎的黏土順著篩子進(jìn)入了漫游車的“腹部”。

在那里診斷分析的結(jié)果表明，這些巖石是由黏土礦物構(gòu)成的，通常是在pH為中性的條件下形成，畢竟那時(shí)火星還沒(méi)有完全被“浸泡”在酸性環(huán)境中。與火星的子午線高原不同的是，這些泥巖中幾乎不含鹽。我們知道的生命所需的碳、氫、氧、氮、磷和硫這六種元素都在這個(gè)樣本中了，這正是我們需要的結(jié)果。

那里不僅有水，而且是一種在合適的地方存在的合適的水，希普貝德泥巖正是我們要尋找生命的地方。在接下來(lái)的新聞發(fā)布會(huì)上，該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人約翰·格勒青格宣布，我們終于確切地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可居住的星球?！叭绻阍诨鹦巧?，這種水在你附近，”他強(qiáng)調(diào)道，“你就可以喝了它?！?/p>

更重要的是，終于確鑿地檢測(cè)出了有機(jī)物分子。SAM的小烤箱把樣本加熱，把泥巖中的分子變成氣態(tài)，然后把它們吹入一根直徑約為塵螨寬度的細(xì)長(zhǎng)管子。分子一個(gè)接一個(gè)地從管子的另一端飛出，質(zhì)譜儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這些分子是與表面的高氯酸鹽相互作用而被氯化的簡(jiǎn)單有機(jī)物。

后來(lái)又發(fā)現(xiàn)了更復(fù)雜的通過(guò)硫原子鍵合在一起形成的分子。檢測(cè)到的濃度高達(dá)十億分之三百，這平息了關(guān)于火星最長(zhǎng)久的謎團(tuán)之一：生命的基石確實(shí)存在。

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