《火星生命》详尽地回顾了人类在过去的数百年
里寻找和探索火星生命的科学史，重现了人类怎样由
表及里、由浅入深、由远及近，一步步探索和研究火
星生命的科学过程。我相信，对地外生命感兴趣的读
者、从事科学史的研究人员都会对这本书发生兴趣。
——叶叔华
天文学家，中国科学院院士
在火星上寻找生命是我们这个时代最伟大的任务
之一。如果你想知道今天的状况，请读一读温特劳布
这本佳作。
——罗伯特·祖布林(Robert Zubrin)
火星学会主席
作者带领我们在探索火星生命史的迷宫中进行了
一次愉快的旅行。经过本书的仔细研究，作者揭示出
一种力量，是这种力量激励科学家们得出了基本的结
论—尽管受到数据不精确的限制，并使哗众取宠的媒
体和各啬抠门的资助机构皆大欢喜。准备好了吗？让
我们去看看作者是怎样回答这个古老问题的：我们在
宇宙中孤独吗？
——彼得·史密斯(Peter Smith)
凤凰号火星计划负责人
戴维·温特劳布通俗而全面地回顾了火星过去和
现在存在生命的可能性，并对人类在发现火星生命之
前有将其摧毁的可能发出了必要的警告。
——埃米莉·拉克达瓦拉(Emily Lakdawalla)
《行星学会》高级编委
《火星生命》给我们上了一堂宝贵的科学课。温
特劳布的这本书不但写得出色，而且通俗易懂，热衷
于火星和寻找生命的人必定会爱不释手。
——艾尔弗雷德·麦克尤恩(Alfred McEwen)
亚利桑那大学行星图像研究实验室主任

推荐序
中文版自序
第一章 火星，一颗重要的星球
第二章 有火星人吗
第三章 火星，地球的孪生兄弟
第四章 火星的地球化
第五章 雾霭笼罩的火星
第六章 红色植被与火星生命
第七章 火星上的水
第八章 运河的建造者
第九章 叶绿素、地衣和藻类
第十章 火星平原上的海盗号
第十一章 烫手山芋
第十二章 火星甲烷的故事
第十三章 在噪声中淘宝
第十四章 变幻莫测的甲烷
第十五章 好奇号在火星
第十六章 追寻火星人
注释
附录1：火星科学家介绍
附录2：词汇表

第一章
火星，一颗重要的星球
身处宇宙的我们孤独吗？地球也许是生命的绿洲，宇宙中唯一滋生万般生物的地方。不然，生命就可能普遍存在，如同无数的恒星和行星那样遍布宇宙。如果生命是普遍的，如果只要环境适宜并具备必需的基本材料，生命就能相当容易地产生，那我们邻侧的火星就可能有某种形式的生命存在。如果我们发现火星生命的起源与地球生命无关，那就可以很可靠地推断：生命是遍及整个宇宙的共同现象。要是这样，这一发现就非同小可，火星的重要性将不言而喻。
火星自始至终受到地球观察者的关注，无论他们是何民族。希腊人(称火星为阿瑞斯——Ares)、罗马人(称火星为马尔斯——Mars)、巴比伦人(称火星为尼尔瓜——Nirgal)或印度人(称火星为蒙加拉——Mangala，或安噶拉卡——Angaraka)都视火星为战神，中国人和日本人则视火星为火之星。印加人将这颗行星命名为安夸库(Auqakuh)，古代的苏美尔人称其为西莫德(Simud)，在古希伯来语中火星被称为马迪亚姆(Ma’adim)。无论何时何地，在所有的历史记载上火星总有其专称。只要仰望天空，它就那么引人注目。作为行星(古希腊地方语意为流浪之星)，火星是天空中脱颖而出的特殊天体，其亮度只有金星、木星和土星能与之媲美，即使不用望远镜，夜空中的火星也比其他行星更具色彩，不过，多数情况下火星呈现为红色。也许这就是火星的诱惑，也许在古代充斥神明的天空中，在充斥想象与神话的夜幕上，火星的魅力诱使我们将火星想象成一个特殊之地，比我们幻想中去过的任何地方都要独特。
长久以来，人类受到自身愿望和想象的支配与诱惑，火星上有没有生命的疑问一直萦绕在心。在人类数千年的历史上，无论哪种文化，都将这颗明亮的红色星球视为极重要的神明。尤其在中世纪和文艺复兴时期，人们以为外部所有世界几乎都应有人居住，这种想法可能促使天文学家怀着火星类同地球的期待，去寻找并且很可能遂其所愿地找到了他们想要找的东西。望远镜发明后拍摄的火星照片表明，这颗离太阳第四远的行星在与生命有关的方面和地球有许多相似之处。怀有这种情怀，天文学家得出火星必定也有生物居住的结论也就极其自然了。在火星殖民时代日益逼近之际，需要认识到我们肩负着有关火星生命的历史期待，因为过去四百年来关于火星的发现历史激励今天的科学家去探索和研究这颗红色星球。
火星上是否存在生命？或许存在。火星人就是小绿人吗？那倒不见得。原始微生物能在火星上(在地下液态水层中)存活吗？毫无疑问。发生在很久以前的巨大撞击事件，能否将孢子从火星传到地球或从地球传到火星？非常可能。
我们知道，构建生命最重要的六大基本元素是：碳(C)、氧(0)、氮(N)、氢(H)、磷(P)、硫(s)，而这些元素在宇宙中几乎无处不在。正如我们所知，碳是化学生命的基石，它在火星上极为丰富。火星上还有大量的氮和磷，它们可是氨基酸和DNA必要的成分。我们知道火星上有水，水由氢和氧组成，因此，这两种元素，无论是合成为水还是因某些化学过程而分离，很容易获得。糖、蛋白质和核酸中均含有硫，这在火星上也很丰富。所以，从化学角度而言，火星至少具备了基于化学的生命发生和存活所必需的全部原材料。此外，自太阳诞生以来，火星在最近45亿年的大部分岁月里都处于太阳系的宜居区，那里的温度、压力和密度恰到好处，可让液态水存在于火星，至少在火星一年的某些季节里，存在于其地层之中。
因此，原则上，火星可以拥有生命，无论是作为生命的诞生地，还是作为沉积在那里的某种生命的培育环境。此外，天文学家最近在许多恒星周围的宜居区内发现许多系外行星，火星可以作为一个样板，帮助我们理解生命在这些系外行星上存在的可能性。
一些科学家猜想，太阳系里的生命可能早已在火星上发生，后来有一颗很大的小行星撞击了火星并将火星岩石溅入太空，意外地将生命输送到了地球。还有一种可能，生命或者先产生于地球，一次巨大的撞击事件将其输送到了火星，在这种情况下，对于先在别处形成而后沉积在火星上的生命体而言，火星起了培育环境的作用，不过这种情况在动力学上较为困难。
地球和火星约在45亿年前几乎同时从环绕新生太阳转动的一个气体尘埃盘中形成。形成之初，它们的表面可能受到许多巨型小行星和无数彗星持续数亿年的轰击，经过这一痛苦阶段后，太阳系逐渐稳定下来。只要行星冷得足够，固态大地便会开始形成，而且几乎可以肯定，地球和火星的表面都会有液态水积聚。P1-3

《火星生命(前往须知)/科学新视角丛书》回顾了人类寻找、探索火星生命的历史,描述了当今的科学项目进展，探讨了登陆火星的科学、伦理议题。通俗易懂，深入浅出，历史与前沿相映，对火星探索、地外生命、生命起源感兴趣的读者一定会爱不释手！

　　生命从哪里来？生命是宇宙中的普遍现象吗？人类在
宇宙中孤独吗？宇宙中有像人类一样甚至远超人类的地外
智慧生命吗？如果生命是宇宙中的普遍现象，那么地外生
命在哪里？它们与地球上的生命形式相同吗？在哪里可以
找到地外智慧生命？这些基本而重大、有趣而严肃的科学
问题，是数百年来人类孜孜不倦地探索宇宙的动力，也是
当今科学界所面临的科学之谜。　　早在公元前四五世纪
，古希腊的哲学家们就萌发出多元世界的思想，伊壁鸠鲁
主张存在很多的世界，猜想这些世界“都拥有我们这个世
界所见到的动物、植物以及其他东西”。不难想象，浩瀚
的宇宙、无数的星球，生命不会唯独存在于小小的地球，
生命的形式也必定会多种多样，不会仅仅限于地球上的羰
基生命。可是，地外生命在哪里？到哪里去寻找地外生命
？火星，地球的近邻，很自然成了科学家们关注的首要目
标。　　红色的火星，如同夜幕上一颗熠熠发光的红宝石
，自古以来就受到人类的关注，望远镜的问世，更使火星
的观察研究炙手可热。火星表面纵横交错的线条，令人联
想到地球上的运河；火星表面明暗相间的颜色，令人想起
地球上的大海与大陆；火星表面明暗的变化，令人想到地
球上的季节变化；火星呈现的绿红色，令人想起地球上的
植被……人们越深入了解火星，越发现火星与地球的类同
—几乎相同的轨道倾角、几乎相同的自转速率，越发相信
火星与地球一样是一个繁华茂盛、充满生命气息的世界。
数百年来，科学家们在地球上用最先进的设备在火星上寻
找水，寻找生命存在的蛛丝马迹。40多年前水手号发回照
片，尽管火星的荒芜贫瘠已经一览无遗，却依然没有熄灭
人们寻找火星生命的热忱。随着火星轨道器、着陆器和漫
游车的相继造访，更加激发起人们一探究竟的决心。今天
我们知道，数十亿年前的火星曾经是个海洋的世界，有过
大量的水,迄今两极以及地表之下仍可能存在水。因此，火
星上是否存在生命依然悬而未决。《火星生命》详尽地回
顾了人类在过去的数百年里寻找和探索火星生命的科学史,
重现了人类怎样由表及里、由浅入深、由远及近，一步步
探索和研究火星生命的科学过程。我相信，对地外生命感
兴趣的读者、从事科学史的研究人员都会对这本书发生兴
趣。　　科学研究从来不是平坦的，火星生命的探索也不
例外。《火星生命》直言不讳地指出了在探索火星生命的
过程中科学家们所犯的错误，以及又是如何觉醒和改正的
。该书告诫我们：科学需要谨慎与严密，需要检验再检验
，来不得半点急躁、马虎和浮躁。所有的研究者尤其是年
轻的学者和学生都应当读读这些史料，并引以为戒。　　
《火星生命》最后提出了一个严肃的伦理问题。作者认为
，如果火星上确实存在生命，那就应该信奉卡尔·萨根的
告诫：“火星是属于火星人的，即使火星人只是些微生物
。”如果情况确实如此，那么在今日航天时代，我们将不
得不面临一系列新的问题：如何防止火星探索中可能造成
的对火星的污染、对火星生命的伤害？我们人类是否还要
殖民火星，怎样开拓移民火星才不影响火星上的生命？等
等。这些问题不单单是科学问题，更多的是社会、伦理、
文明的问题，值得我们严肃认真地思考与对待。　　《火
星生命》这本书已译成西班牙文、韩文、波兰文等，很高
兴能见到中译版的出版，希望能满足广大读者的兴趣，引
起共鸣。　　借此愿与读者共勉之。　　叶叔华　　中国
科学院院士　　2019年5月15日

火星上存在生命吗？
人们对这一问题追问了数百年，今天，这一问题有新的紧迫性。在即将登上火星之前，我们有责任进行更深刻的思考。
《火星生命》讲述了回答这一迷人问题的整个故事。作者历数了人们火星生命观念的演进，阐述了在火星上发现生命为何对我们探索生命进程至关重要，还讨论了我们将面临的道德和伦理问题。
从历史、科学、文化、伦理多视角审视火星生命，《火星生命》阐述了在登陆火星前，我们需要知道什么。