文/赵洋
水葫芦、巴西龟、杂草和中国鲤鱼的共性是什么？共性就是它们都对异地生态造成了破坏，被视为是“入侵物种”。地球上发生的外来物种入侵，是指生物物种由原产地通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。首先，物种必须是外来、非本土的；其次，该外来物种能在当地的自然或人工生态系统中定居、自行繁殖和扩散，最终明显影响当地生态环境，损害当地生物多样性。如果把物种入侵的范围从地球扩大到包括地球在内的星际空间会怎样？应该如何防范低等生命形态对有生命星球的偶然入侵呢？
一、污染来自地球
当“好奇”号伸出钻头，钻透火星布满尘埃的地表、深入到地下时，美国宇航局的科学家会默默希望这辆火星车不要在火星地下发现冰——《洛杉矶时报》如是报道。为什么会这样？原来，如果“好奇”号真找到了冰，那么年以来一直在美国宇航局内部“发酵”的一桩丑闻就会被外界所知：这个钻头可能已经被地球上的细菌严重污染，这些细菌有可能在红色行星的水中繁衍生息。
这起潜在的污染事件发生在年11月26日，那时“好奇”号上的钻头已经消毒，并被放入一个盒子里。按照规定，这个盒子必须在成功登陆火星后才能再次开启。但是，工程师担心意外的硬着陆会使钻头受损，于是他们未经许可就擅自打开盒子，又放进了一个备用钻头以增加这次任务的成功机会，谁知弄巧成拙。如果钻头沾了水，地球细菌就有可能在它上面存活。就目前所知，火星可能拥有“土著”微生物，这将干扰“好奇”号对火星潜在生命现象的研究进程；甚至这些地球细菌可能扰乱火星上的生命构成要素，造成一场生态危机。这种搭乘交通工具“入侵”的例子，曾在地球上发生过多起。例如，年，食肉性的红螺随船舶的压舱水自日本海迁移到黑海，十年后，它几乎将黑海塔乌塔海滩的牡蛎完全消灭。
“伽利略”自毁保护木卫二
相比“好奇”号任务参与者的漫不经心，“伽利略”木星探测任务的计划制定者可谓决绝。年9月，为避免装有核电池的“伽利略”探测器在燃料用尽后撞入可能存在生命的木卫二造成核污染，科研工作者遥控“伽利略”探测器运行到木星背面，然后以每小时17万千米的速度坠入木星大气层，与木星大气层摩擦的高温使探测器发生剧烈燃烧解体。
这出悲壮戏剧的起因就是“伽利略”探测器发现木卫二的冰冻表面下可能存在海洋，而海洋预示着嗜极生物存在的可能性。嗜极生物是一种在极端环境下也能生存的有机体。在地球的海底火山口周围和硫磺泉中都发现了嗜极生物，也许木卫二的海底火山附近也孕育了不畏严酷环境的奇特生命。但是，只要无人探测器在出发前有一次消毒疏忽，木卫二上可能存在的生命就会被来自地球的生命所压制甚至灭绝。目前，美国宇航局已经制定了针对木卫二的专门探测计划。专家建议，对木卫二进行的探测，其污染概率要低于万分之一才算安全。未来的无人探测器还可以利用木卫二表面存在的高辐射电离层进行“消毒”。这个电离层的辐射值高达拉德，而人类宇航员每年承受的电离辐射量还不足50拉德，所以可以以此来进行辐射灭菌。
阿瑟·克拉克年出版的科幻小说《：太空漫游II》中，在未知力量的作用下，木星塌缩、氢氦被“点燃”发生核聚变，最终木星成为一颗新恒星。木卫二恰好处于木星系统的生命宜居带中，在木星太阳的“照耀”下，开始萌发出生命。人类也接到了一条奇怪的文字信息：“所有这些星球都属于你们——除了木卫二。别企图在那里登陆。”这就是在告诫人类不要给这颗初生的生命之星带去生物污染。不知“伽利略”号的任务执行者是否为这条告诫所触动，做出了让“伽利略”号扭头撞向木星的决定。
二、星际检疫隔离
“行星保护”措施
在人类进入太空后不久，科学家就意识到太空飞行可能造成的污染是双向的。来自地球的物体（如宇航员或火星车）接触外星土壤样本或天体本身而产生的污染，叫做前进污染。如果外星生物体在地球生物圈内释放，就是返回污染。为了防止产生这两种污染，需要在发射前对航天器进行消毒，其作用就是避免飞出地球的航天器对外星球造成前进污染；而检疫隔离程序，则是防止宇航员或无人取样器带回的外星样本对地球生命造成返回污染。
根据联合国年颁布的《外层空间条约》，所有发往其他天体的探测器都必须进行消毒处理，以“避免由于引入地球外物质导致有害污染和地球环境的恶化”。这一措施被称为“行星保护”。隶属于国际科学联盟理事会的太空研究委员会（COSPAR）负责监控实施情况。根据目标天体的不同，行星保护措施分为五个等级。具体如下：
“海盗”号树立标杆
年登陆火星的两个“海盗”号探测器在发射前就对飞船外表面和各部件做了酒精擦洗，以消除微生物。为尽可能减少生物污染，飞船的装配是由身着外科手术服的专家在清洁室内完成的。最后，还对飞船进行了历时30小时、温度超过摄氏度的整体加热以减少内部活性细菌的数量，使“生物负荷”降至原来的万分之一。这些措施也保证了科学探测的可信度，生命探测仪器至少没有把地球带去的微生物当做火星生命来发现。对于在火星大多数地点的登陆探测，“海盗”号这样的消毒措施就足够了。但要在类似热泉那样可能存在生命而且地球生命也可以存活的地方进行生命迹象探测，还需要对探测器做更严格的清洗。
虽然对“海盗”号进行了细致的“行星保护”措施，但科学界对其携带的仪器是否检测到了火星土壤中的有机物质仍然存疑。大多数科学家认为，是非生物化学反应导致得出了“有机物”探测结果。但一个国际科学家小组近来发布研究结果称，基于对“海盗”号标记释放实验复杂度分析的数学推导，建议进一步探测“火星上现存的微生物”。可见，如果消毒措施做得再严格一些，那么发现被质疑的可能性就会小很多。
对于36年后的“好奇”号，设计者除了使用加热法和酒精擦拭控制探测器各部位的微生物含量以外，还设计了“环保型”的任务轨道。航天器与火箭分离后，末级火箭会随“好奇”号一道飞往火星，因此“好奇”号出发时特意被设计偏离了一个角度，这个偏差在后来进行的四次轨道修正中被纠正回来。但末级火箭仍按原路线飞行，不会撞上火星。这就避免了未经消毒的火箭残骸将地球微生物带上火星。但百密一疏，谁也没料到工程师的失误导致了一起潜在的污染事故。
三、防范“异形”入侵
在生物学上，“无意引种”是指某个物种利用人类或交通工具为媒介，扩散到其自然分布范围以外的地方，从而形成的非有意的引入。以此外推，航天器无意中带回其他天体上的生命也属于无意引种，可能造成“返回污染”，需要严加控制。
对于返回污染，科学家有三种手段应对：其一是在样本返回地球途中就进行消毒处理；其二是把样本放在地球的偏远地点进行隔离研究；其三是在位于太空的隔离检疫设备中对样本进行初步的危害检测。
不久前上映的科幻影片《普罗米修斯》中就有返回污染的案例。影片里，人类被外星微生物感染，成为“异形”产生的关键事件。对照“行星保护”措施，影片中探险队员犯了不少低级错误。例如：生物学家在飞船中检查外星人头颅时没有采取严格的检疫隔离手段；探险队员进入“神殿”后贸然摘下宇航服头盔，将自己暴露在可能有害的生物环境中；而“公司”希望将外星微生物带回地球研究生物武器和抗衰老药物，更是“有意引种”的典范。有意引种指人类有意将某个物种有目的地转移到其自然分布范围及扩散潜力以外（这类引种可以是授权的或未经授权的）。虽然公司人员打算用“普罗米修斯”号飞船上的隔离检疫设备在太空中对外星微生物进行危害检测与研究，但上面的种种错误累积起来，最终导致整个任务失败。
繁琐的登月后检疫隔离
现实中，最大规模行星检疫隔离发生在“阿波罗”登月期间。其实，直到“阿波罗”14号的宇航员钻出返回舱时，科学界也没人敢打包票说，月球上不存在可能危害地球生物的生命形态。美国宇航局为保险起见，要求宇航员从接触月球土壤后算起要检疫隔离三个星期，这段时间长于地球细菌的孵化期。当落入海中的返回舱被搜救人员找到后，蛙人先把舱门打开一点，扔进去三套密封服和面罩，然后对舱门周围进行消毒，以免有漏网的月球“微生物”进入海洋和大气。在微重力环境下生活了好几天的宇航员只能靠自己吃力地套上生物隔离服——在炎热的赤道海域身着密封衣绝对不是愉快的经历。“阿波罗”12号和14号的宇航员没有再遭这个罪，他们被要求只戴面罩出舱即可。对于“阿波罗”11号先驱者来说，仅仅穿上隔离服还不算完，为了避免舱内的微生物附着在隔离服表面带出来，他们爬上救生筏后还得互相喷洒消毒剂。被直升机运到航空母舰后，宇航员们不是与等在那里的尼克松总统握手，而是被引入移动隔离设施。该设施及其中的宇航员被整体运到夏威夷、再转运至休斯顿的月球接收实验室，以熬完三星期的隔离期。因为前三组登月宇航员并未出现任何疾病症状，看来月球并没有不友好的生物，所以从“阿波罗”15号开始，宇航员不必再受检疫隔离程序的折磨。在可以预见的将来，从月球返回的人们也不必过这一关了。
涉及外星微生物入侵地球的科幻作品还有很多。年，丹·布朗的小说《骗局》被引进大陆时曾被媒体称作“首部天体生物学小说”。小说开篇，美国宇航局向总统报告了一项惊人的科学成果：他们在北冰洋之下发现了疑似地外生物化石的陨石。围绕它的追查行动就此开始。其实，迈克尔·克莱顿在年出版的科幻处女作《仙女座菌株》（也译作《死城》、《天外来菌》，年和年分别被改编成电影和迷你剧集上映）显然是更早的“天体生物学小说”。该书讲述了美国政府有一个“野火”计划，在人烟稀少的内华达州建立地下秘密生物实验室，由五位最优秀的科学家主持，以应对航天器返回地球时可能带回的有害太空微生物。当一颗美国军事卫星坠毁在偏僻小镇，造成居民离奇死亡时，“野火”计划启动了。该书对隔离检疫措施的描述十分逼真精彩，还通过科学家之口分析了天外来菌的来历和目的，个中缘由耐人寻味。
四、生命的交集
古罗马诗人卢克莱修在诗篇《无限多的世界》中吟诵道：“既然空间向一切方向无限地自由伸展/而数目不可计量的种子/在无底的宇宙中以许多方式飞翔/……这些种子突然被抛在一块的时候/常常能形成伟大事物的基础/大地、海洋、天空和生物的族类。”
19世纪70年代，就有科学家认为地球生命可能肇始于太空。当时的开尔文勋爵就设想微生物可能通过彗星或陨石，顶住了宇宙辐射来到地球。还有人认为，年世界范围的流感爆发与彗星回归有关。随着太空时代的到来，人们意识到宇宙空间是充满辐射的不毛之地，因此大多数天体生物学家认为，微生物遭受宇宙辐射就意味着死亡。但近几十年来，人们在地球上发现了大量嗜极生物，它们能在火山、太空甚至核反应堆里生存。这表明，生命比我们预想的顽强得多，其适应性也出人意料。
年，在“深度撞击”探测器对“坦普尔”1号彗星的撞击中，研究人员发现彗星里存在有机体的混合物和粘土颗粒。而生命起源理论一直认为，作为催化剂，黏土颗粒可将简单的有机分子转变成更为复杂的结构。年，“星尘号”行星际探测器也曾在千米的范围内收集到了“威尔德”2号彗星脱落的细微颗粒，并发现了碳氢化合物分子，这些都是构成生命的物质基础。放射性物质能够使水在彗星内部保持液体状态达上百万年，从而使彗星成为潜在的早期生命孵化器。在太阳系和其他恒星系统的数亿颗彗星上，都富含比早期地球更多的黏土。很有可能，彗星是比地球更适合生命出现的温床。
既然生命可能在不同的天体中产生，也就具有在不同天体间传播的可能性。著名的可能包含生命迹象的火星陨石ALH是在年前被地球引力场俘获的。当时，它呼啸着穿过地球的大气层，坠落在南极洲的冰天雪地中。对于该陨石中的物质，不同的科学家有不同的看法。它里面发现了碳酸盐球、多环芳烃（被看成生命的建构单元）、晶体性“生命副产品”，甚至还有“生物”本身。美国宇航局科学家利用高分辨率电子显微镜对其做出的分析显示，这块陨石晶体结构中的大约25%是由细菌形成的。对于该陨石的研究结果，美国副总统戈尔曾问：“怎样的结果会最令人