第一位火星移民——转基因植物
《南方周末》2001 年 6 月 14 日
乔阿光编译。
来自地球上的第一位火星移民也许不是人类，而是植物。美国宇航局打算在2007年发射“侦察员”飞船，把带有水母发光基因的拟南芥送到火星上去（但似乎这艘飞船并未如期发射，因此本文依旧是科幻）。
学会在火星上种植物是人类生存的重要条件。未来的探险者需要氧气、食物和纯净水，这些东西从地球运来太昂贵，但植物能够方便地提供这些物质，并成为生物再生生命保障系统（Bio regenerative Life Support System）的一部分。
要在火星上建这样的保障系统，首先要尝试在火星上建一个特殊的暖房，用火星土壤栽种植物。
美国宇航局的科学家为此打算送一个特殊的登陆器到火星上去。登陆器上的机器人铲起一部分火星土壤，科学家用机器人和摄像机分析土壤成分，然后加上肥料、缓冲液和营养素，使种子在小型暖房里发芽生长。之所以选择拟南芥做试验，是因为它有三个优点：它的株身较矮，可放在较小的暖房里；它的生命周期不长，只有六个星期；它的全部基因组已经破译。基于同样的理由，国际空间站的“独立试验”也用它来研究植物对微重力的反应。
植物没有腿，只能就地适应为它们提供的环境，并对刺激产生反应。
在植物的“传感器”中加入指示物质，科学家就能知道它们是否在为生存进行斗争，是否对火星环境有特殊反应。
为了了解植物在火星上的生长情况，科学家对用作试验的植物设计了两部分基因：探测环境的传感基因和能发光的指示基因。他们把传感基因和指示基因的碎片链接在一起，用一种细菌把新生成的基因送进这种植物里。这些指示基因能反应环境的干燥度、温度和植物是否生病。比如，假如火星土壤有过量的某种重金属，它就会发出白炽的绿光，反之，在过氧环境里，它就会发出蓝光。登陆器上的摄像机会记录下这些辉光，然后把信号转送回地球。
传感基因来自拟南芥，指示基因来自维多利亚发光水母，一种生活在北美太平洋沿岸的普通水母，其生命周期大约为六个月，长5至19厘米，它能沿着钟形边缘发出柔和的绿光。
登陆器上的暖房能容纳20 到30棵植物。科学家打算把它们安置在细小的玻璃容器里，在1到2克火星土壤种植一棵植物。
可以通过光纤，让火星上的日光射入暖房里，并把它们放在加湿增氧的火星大气里。当然最好是直接在火星本土上栽种它们。这才是这个计划的初衷。
作为一项长期计划，科学家打算用植物减少火星上的二氧化碳，增加氧气，以适合人类居住。
到火星上去种草，这话激动人心，也令人生疑。美国宇航局将于2007年发射一个探测器直飞火星，其使命之一就是在那遥远的、贫瘠的地方种植一种名为“拟南芥”的植物。
当然，在火星上种草，是由机器人代劳的。这个机器人将随同着落器降落火星，对火星土壤状况进行数据采样，传给地面科学家分析，然后科学家们控制机器人通过施肥、浇水对火星土壤进行改良，营造出拟南芥能够生存的环境。拟南芥的种子，并非直接播入火星土壤，而是首先在着落器中的微型温室里萌芽，待长成幼苗后再移栽到火星的泥土中。
拟南芥之所以被选为挺进火星的先锋，是因为它有独特的优点。它不但个头矮，最高不过二十多厘米，而且生长周期短，一个月内即可发芽抽叶。更重要的是这种杂草状的十字花科植物基因，在所有植物基因组中率先被完整破译。
这种拟南芥非寻常种类，而是经过了转基因技术改造的。它被插入了一些所谓的“报告基因”，能够发出绿莹莹的光，报告自己在火星上是否生了病，是否遭遇高温、干旱等恶劣天气。科学家根据转基因拟南芥发回的种种报告，采取有效的护理措施，使得它们在火星上更好地生长。
花这么大的气力到火星上去种草，主要是为了实践科学家们提出的“生态合成”理念。具体来说，是想验证能否通过植物来吸纳火星大气层中的二氧化碳，从而制造出生命演进所需要的氧气。
在那昼夜温差悬殊、湿度只有0．03％的火星上，草能种得活吗？科学家们十分乐观，信心十足地说：“我们对此毫不怀疑，我们将证明，地球上进化出的生物，也有能力在那遥远的世界里生存。”一旦转基因拟南芥在火星上扎下根，寂寞宇宙中的这片草，无疑将成为吸引人类登临火星的一种无声的号召。