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梅森

●遺傳學家與電腦生物學家

●康乃爾醫學院副教授

●曾出版《The Next 500 Years: Engineering Life to Reach New Worlds》

2021年2月「毅力號」火星車降落在火星上，代表了邁向解答有關太陽系根本問題的一大步，而這些問題之一為在地球以外其他地方有可能找到DNA。毅力號將在火星表面上漫遊，以找尋任何生命的蹤跡、自行製造氧氣、發射一架直升機、且為2028年的後續任務蒐集土壤和石塊。一切照著計畫走的話，NASA將藉著歐洲太空總署（ESA）太空梭的幫助，在2023年春天帶回土壤樣本。這將會是第一批來到地球的火星物質。

能夠在火星上找到DNA也不會是出乎意料的事情。即使毅力號是在NASA噴射推進實驗室（JPL）的太空梭組裝機構（SAF）無塵室內建造的，在那種環境下還是無法百分之百地確保排除背景的人類或微生物DNA。我們自從1960年代最一開始的跨星球任務就認知到「搭便車微生物」的存在了，由於當時薩根（Carl Sagan）等科學家指出這問題所在。這是個太空科學不斷存續且不可避免的風險。由於科學家必須一層一層地打造太空梭，而經年累月的建造過程中在上頭脫落了皮膚、沾到了口水，能夠幾乎確保一些來自加州的DNA不久前降落在火星上。

正因如此，當樣本在2032年來到地球時，必須要經過「星球級的基因篩網」篩選，以排除火星車在2015年至2020年的建造期間有可能在SAF沾染到的任何DNA，並且也要排除太空梭在2020年7月發射前任何在地球上所觀測到的DNA片段。這是我們威爾康乃爾醫學研究所（Weill Cornell Medicine）實驗室與JPL正在共同合作的計劃。藉由定序建造機器時位於SAF內、周遭、且其上面的DNA，我們能夠製出一個基因圖譜，藉此避免正向和反向汙染，或者使其降到最低限度（意思指的是我們把基因物質送到其他地方，或者來自他方的基因物質來到地球上）。

自從蘇聯最初的兩台探測器於1971年降落在火星表面上，且隨後跟上的美國「海盜一號」於1976年的降落，微生物DNA的片段、並且可能還有人類DNA都有機會到達了火星。加上這顆星球會颳起的全球性沙塵暴，這些DNA近乎是必然分散在星球表面各處。

好在我們生活在一個基因學蓬勃發展的年代。DNA定序的低成本允許我們建造紀載地球上的生命，且不斷上升中的基因目錄、SAF無塵室的基因圖譜、並且還有史上第一的星球規模基因圖譜（MetaSUB以及Earth Microbiome Project）。此外，與太空人魯賓斯（Kate Rubins）在2016年出任務時，向大家證明了我們能夠在太空中定序DNA，拿來跟地球上新興生物體的資訊做對照。任何有辦法在外太空、太空梭內、或者地球上極端環境下生存的生物，都有機會在火星上存活下來。有一天我們將不會再是意外地把DNA送到火星去，而是有意且有目的性地這麼做。

畢竟，火星載人太空任務以技術層面而言是可以達成的。這些任務可以激發出人類最好的一面，而且我們已經有物理學、藥理學、以及生物學方面的手段來施行任務。在我的新書《The Next 500 Years: Engineering Life to Reach New Worlds》裡頭，我點出了我們在數十位太空員身上所進行的研究，其中包括了凱利（Scott Kelly）和他的雙胞胎兄弟，美國參議員凱利（Mark Kelly），研究的是史考特在太空為期一年的任務。根據研究的結果，我們現在有自信說人類可以前往火星，且加上額外的創新和技術的話，人類將能夠在火星上停留。

我們需要人類以永續、有責任、且安全的方式居住在火星上，並不是為了背離地球；反倒是，使其他地方成為可居住之地，是確保人類存活下去最好的辦法。火星並不是替代方案；它一直以來都是主要的計畫。

我們身負道德責任要避免我們的物種滅絕，以及還有地球上任何其它的生物。沒有任何其他（我們所知的）物種對於自己可能的未來具有意識性，也沒有其他物種有能力維續其他生命。只有我們具備這能力；且長期看下來要這麼做的話，我們必須造訪其他星球。在火星上定居是邁向人類長期生存的第一步（尤其是因為金星太熱了）。

然而，要達成這個目的的話，我們需要將NASA的預算提升回1960年代的標準，當時它佔了美國國家預算的百分之4.4（與今日的百分之0.48相比）。我們也需要更多的國際合作（其中包括中國）；為了達成這個目標，我和同事們最近發表了一系列的論文，且發動了有關太空醫學的國際合作計畫，其中包含了來自NASA、ESA、ROSCOSMOS（俄羅斯）和JAXA（日本）各方的代表。阿拉伯聯合大公國和其他國家也開始研究太空生物學了，且越來越多太空相關機構也在與商業平台合作，譬如SpaceX和Blue Origin。

某些責任我們是可以自行選擇的。但是維續生命的責任，與我們意識到自身生命有限和滅絕的可能性是交織在一起的。人類身為物種對於生命所擁有的掌控，同時是個自私的動機，也是個天生且獨特的義務。藉由盡一切之力去維護我們所知的生命，過程當中或許會在宇宙中找到新的生命。

（翻譯： 安書緯，責任編輯：張育軒）

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（原標題為《Why Mars Matters》文章未經授權，請勿任意轉載）