假如异种来临

（文 / 鲁伊）

某年某月某日，3名美国宇航员终于把星条旗插上了火星。然而，当英雄返回地球、接受人们的热烈欢迎时，没有人注意到，宇宙中最致命的DNA却悄悄的、借着他们的身体侵入了地球……

不用再说下去，你也知道这是米高梅公司1998年出品的科幻电影《异种2》(Species Ⅱ)。当年，NASA对火星的热情正到了一个前所未有的高峰。十几个火星任务紧锣密鼓地同时进行，基本目标之一就是在2008年前将火星土壤标本带回地球。尽管这部创下了1900万美元票房记录的电影被许多杂志和影评家评为当年最烂的电影之一，但在约翰逊航空中心(Johnson Space Center)天体材料部门主任卡尔顿·艾伦(Carlton Allen)眼中，电影里的恐怖情节，却并非空穴来风。

NASA的火星任务好事多磨。1998年的雄心壮志到了1999年和2000年，就因为火星气候探测器(Mars Climate Orbiter)和火星极地登陆者(Mars Polar Lander)两次任务的失败而遭打击。今年固然因为火星快车(Mars Express)和2003火星探测漫游者(2003 Mars Exploration Rover)定于年中发射而被称为“火星年”，但取回火星岩石标本的日程，却被推迟到2014年以后。对于艾伦这样的天体材料学家来说，很难辨别这究竟是一则好消息还是坏消息。一方面，他是如此渴望获取这些第一手的材料；但另一方面，他相信，至少在现在，地球并没有做好迎接这些天外来客的准备。

这种准备是双向的。新近研究显示，即使在北冰洋和太平洋底部这样环境极为恶劣的地方，仍然有微小的生命形态(如细菌)顽强生存着。在火星上，也有可能存在这样的生物。如何使可能带有火星生命形态的火星岩带回地球后不致污染地球环境、破坏地球生态？如何同时避免这些宝贵的研究对象免受地球生命形态污染？目前，依然没有人能够给出足够好的解决方案。

将于5.6月间发射的火星探测漫游者已进入最后测试阶段  

从理论上讲，一个结合了生物安全技术及超净室(绝对无尘的房间)技术的存放实验室显然是必不可少的。在休斯敦以西的圣安东尼奥，西南生物医学研究基金会(Southwest Foundation for Biomedical Research)的斯各特·希拉尔(Scott Shearrer)及其同事的工作，就是在火星岩石标本来到地球之前，建成一个这样的实验室。

作为基金会环境、健康和安全部的负责人，希拉尔主持着全美国最新的、也是惟一一个私人性质的4级生物安全实验室的研究。在这里，实验室内外完全是两个隔绝的世界，只通过18个连接点与外界联系，让空气、水管、电线导管和人得以进入。在目前设计中，这是一个只能进、不能出的“混凝土盒子”。空气永远都只能从外部流向内部；所有工作人员进入时均穿着特制的蓝色安全服，走出实验室时喷洒来苏尔消毒剂消毒。空调系统使用了高效能的微粒过滤器；所有排出的废水都要先消毒，然后在华氏250度下烧煮两个小时，直至里面所有的微生物都死掉。

火星微生物的进攻从理论上讲并不完全是电影中的虚构  

希拉尔的实验室所采用的这种隔离技术最早可以追溯到“二战”期间。当时，因为担心轴心国使用生化武器，在马里兰州的底垂克要塞(Detrick)首先开始相关技术的研究，包括构筑实验室所采用的材料(环氧材料)、废水的消毒处理方法和空气锁等。隔离技术的最关键原则在此时得以确立，即3级以上的生物实验室内部气压必须低于外部气压。这样，一旦发生泄漏，空气也只会流向内部。这是因为地球上的病毒和细菌只能随着空气或液体的流动而运动，不能“逆流而上”，采用负压法，就能够确保微生物不致外泄。应用同一原理，当内部的气压高于外部气压时，就能建成一个通常组装芯片等精密元件时需要使用的无尘室。

对隔离火星岩问题的研究已经持续了十几年，但迄今为止，从理论上讲惟一可行的主张却只有一个：三重套叠的房间。首先，将火星岩放在一个充满加压氮气的密闭容器中。采用氮气这种惰性气体，是为了防止产生化学反应，而内部加压，则可令外界的杂质不得进入。然后，这个容器再被放置于低压的房间中。此后，外面再加上一层气压较高的房间。当最里面的房间泄漏时，氮气流入中间房间。而当最外面的房间泄漏时，外界空气也无法进入。在这个三重套叠的房间中，安装有复杂的过滤系统，一旦发生泄漏，也能起到相当的保护作用。

不过，在艾伦看来，这个方案依然有值得改善之处。如果火星岩被带回地球，科学家不可能满足于只是找个安全地方把它藏起来那么简单。但是，如果涉及到人的操作，三重套叠房间是否可以保证万无一失？艾伦决定设计一个带有内置机器人的三重房间，让机器人代替人类完成火星岩的切割和分析。这样，就把人为介入带来的污染降到了最低。

不过，在火星岩真的来到地球之前，所有这一切都只是纸上谈兵。毕竟，人类对火星的了解还是太少了。火星上究竟有没有生物？在火星独特环境下依然能生存的生物是否具有地球生物所不具备的特异功能？三重套叠房间的理论基础在于假定火星生物也像地球微生物一样不能自主运动，但如果它们能够逆流而上怎么办？如果它们像电影里描述的那样，能够腐蚀玻璃和特殊材料，又该怎么办？

这样的争论到了最后，终究没有结果。倒是2001火星奥德赛任务的项目科学家杰弗里·普劳特(Jeffrey Plaut)在回答关于“火星探索意义何在”时的一句话颇为有趣。他说，花在火星上的钱归根究底还是花在地球上的，火星和伊拉克可能本质上并无区别。

像是作为普劳特的话的注脚，翻查一下希拉尔实验室的资料，原来受军队委托研制炭疽疫苗以及生化武器的防护解救办法，一直就是它们的“主营业务”之一。这么看来，为怎么对付火星上的“Species”操心，至少还有12年时间，来日方长。地球上的“Species”，才是要紧。

三重套叠的房间原理示意图  

“幸好月球没有生命”

从1969年7月到1972年12月，“阿波罗”系列月球考察计划一共将重达842磅的月球岩石和土壤标本带回地球。在当时，这被视为人类航天史上的无上荣耀，然而在许多现在的天文学家看来，勇敢的另一面却可能是冒失和鲁莽。美国国家研究委员会(National Research Council)对当年装放月球岩石土壤样本容器的一项研究表明，那时候，NASA的隔离措施完全不成功。负责这项工作的月球接收实验室(Lunar Receiving Lab)从一开始就是仓促上马的，而且一直面临经费短缺的困境。1969年，在完成了第一次登月行动之后，阿波罗11号飞船坠入太平洋，散播了大量的月球尘土。此后，从1971年的阿波罗15号开始，NASA出于政治原因，将宇航员隔离检疫的时间大大缩短。在这种情况下，如果月球上真的存在某种危险的生物，它们不费吹灰之力就可以侵入地球环境。在许多专家的眼中，月球上没有生命，对于地球上的亿万生灵，未必不是一件幸事。

美国的微生物实验室分级标准

按照各自的危险程度，美国的实验室可以分为4级。1级实验室中的微生物相对无害，比如土壤细菌。2级实验室研究通常不会通过空气传播的微生物，比如乙肝病毒、脊髓灰质炎病毒和麻疹病毒。3级实验室研究可以通过空气传播的、可能致死但有解救办法的病原体，比如结核病毒。4级实验室的研究对象是肉眼几乎无法察觉但致命、没有解救办法、可以通过空气和血液传播的病毒，包括会导致委内瑞拉出血热的Guanarito病毒。截止到目前为止，美国境内的4级微生物实验室只有6个，其中5个分属疾病控制中心(CDC)和美国军队。