强紫外线能杀死绝大多数地球微生物

NASAE-MIST气球平流层飞行八小时可以杀死最顽固的微生物。资料来源:大卫·史密斯/美国航天局

梦想在火星上发现生命的天体生物学家有一个共同的噩梦。如果寻找火星微生物的宇宙飞船携带了地球细菌，如果它们愚弄了实验者，或者污染了红色星球，会怎么样？现在，一项关于地球的新研究至少部分缓解了这些担忧，表明8小时的强烈紫外线可以杀死大量甚至是最顽固的细菌。

星际污染不是一个非理性的担忧。一些最适合在火星上生活的微生物一开始就有很高的“走私”可能性。2003年的一项调查发现，在加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室组装火星探测器的最干净的房间里，有一种特殊的顽固细菌——杆菌。

菌株SAFR-032可以在几乎不需要营养的干燥条件下在孢子形成中存活。它能够从几轮高强度化学消毒剂中逃脱，甚至被发现在国际空间站外的外层空间存活18个月。

根据国际空间站实验和其他实验，阳光中的直接紫外线是杀死它的最简单的方法。最新的实验证实了这一点，将SAFR-032暴露在地球的平流层中，在那里模拟火星。

像火星一样，平流层稀薄、干燥、寒冷、缺乏营养，并且暴露在强烈的紫外线辐射下。所以在2015年10月，美国宇航局的ARC微生物学家大卫·史密斯和他的团队在新墨西哥和德克萨斯用一个31公斤的气球进行了SAFR-032样本实验。

挂在气球上的有效载荷可以将平板延伸到稀薄的平流层，暴露出数千万个孢子，远远超过可能附着在好奇号探测器表面的56000个孢子，以便“溜”到火星上。“这是我们的噩梦，我们非常关注它，以便更好地理解那些细菌群落会如何反应。”史密斯说。

史密斯的团队在最近发表在《天体生物学》上的一项研究中称，8小时后存活的孢子不到10万个。“这令人欣慰。”凯瑟琳·康利，美国国家航空航天局在华盛顿特区的行星保护官员，负责管理污染风险，他说，这表明放松这一标准是合理的，因为海盗号火星探测器在20世纪70年代发射。

组装完成后，两艘维京登陆器在112℃下烘烤了一天多，细菌数量减少到4个数量级。到了20世纪90年代，工程师们放弃了探路者任务，认为火星非常干燥，细菌无法存活。

从这项研究和之前的研究中，可以发现阳光也可以像烘烤一样抗病毒。"从统计数据来看，我们仍然可以自信地说我们在保护火星。"康利说。

"知道这些数据非常好。"德国科隆航天中心的微生物学家拉尔夫·穆勒说，他进行了一项实验，将SAFR-032暴露在国际空间站的外面。"对我的实验室来说，至少它有非常重要的影响."

然而，外部专家也指出了史密斯实验的另一面。延伸板背面阴影一侧的孢子似乎没有受到影响。在平流层的所有恶劣条件中，事实上只有太阳光的紫外线辐射会有影响。真正的太空探测器通常包括屏蔽表面，如外罩、折痕、内部组件，甚至几层死孢子。

“他们没有建造这些探测器来用紫外线杀死微生物。”加州山景城外星文明研究所的天体生物学家约翰·鲁梅尔说。为了确定“走私”细菌是否能在火星上生存，实验中需要更复杂的表面，“而不是有利于微生物生态学家计数孢子的结构。”他说。

在未来的研究中，史密斯希望测量其他表面和其他种类的有机物质。穆勒说，另一个有趣的问题是，能在平流层生存的细菌是否会进化出基因优势。

最终，将探测器送到火星上最潮湿、最温暖的地方寻找生命将需要更严格的控制，并且可能会回到过去的做法。今天，火星车正在探索火星上相对不适宜居住的地方。然而，可能存在近地表潜水或冰冻冰，例如盐水周期性地沿陡坡流下的重复坡线被视为“特殊区域”，需要更仔细地研究。然而，如果不进一步消毒，电流检测器很难实现这一点。

康利说，探索这些地方或者在欧罗巴和土卫二的裂缝附近着陆，这些地方可能会居住在地下海洋中，这可能会重新引入烘焙过程。鲁梅尔认为，尽管这种方法已经提高了工程师们所担心的问题的热阻，但可能为时已晚。"我们对探测器消毒的最大问题是，我们没有在维京号之后继续消毒."他说。(晋南编)