吉尔·莱文 40 年前的今天，美国宇航局“维京号”项目的第一艘着陆探测器之一降落在火星上。 *Discover* 杂志的撰稿人 David Warmflash 博士采访了 Gilbert Levin 博士，他的标记释放 (LR) 实验是 1976 年“维京号”着陆器携带的三种寻找火星微生物的仪器之一。现年 92 岁的莱文是这三位生物实验者中唯一健在的人，他正展望 2020 年，届时他希望能有另一个仪器在火星表面寻找生命。
火星上“维京号”着陆器的模型。*（图片来源：NASA）* **Discover：标记释放生命探测实验是如何开始的？** **Gilbert Levin：** 1951 年，当我还是加州卫生局的一名公共卫生工程师时，我的职责之一是确定圣莫尼卡湾的污水污染区域，并为游泳者设定隔离限制。为了确定洛杉矶每日排放约 3 亿加仑的、仅经过部分处理的污水所造成的不断变化的污染区域，我将湾水样本带回实验室进行细菌学分析。问题是，分析最多需要三天时间。微生物必须有足够的时间繁殖，才能从它们呼出的气体中在试管中产生可见的气泡。将结果报告给我又需要三天。等我拿到分析结果时，它们已经成为历史价值。我想到将放射性同位素加入微生物测试培养基中，以缩短分析时间。
“维京号”1 号探测器拍摄的第一张火星表面照片。*（图片来源：NASA）* 1952 年，当我再次在哥伦比亚特区担任公共卫生工程师的工作时，我的老板，公共卫生部主任 Daniel Seckinger 博士，允许我在乔治城医学院发展我的想法，我为此申请并获得了原子能委员会的研究经费。实验立即奏效，将测试的经过时间缩短到大约一个小时。我喂给污染细菌的碳-14 营养素产生的微量放射性气体足以让微生物产生可检测到的放射性气体。
**这一定是对水质检测的重大突破，但这个想法是如何被纳入美国宇航局的“维京号”火星任务的？**
**GL：** 在一次圣诞派对上，我遇到了美国宇航局第一任局长 Keith Glennan。我一边喝马提尼酒，一边问他美国宇航局是否打算寻找火星生命。他说，是的，所以我向他描述了我的碳-14 测试。他很喜欢，并邀请我与 Clark Randt 博士会面。Randt 博士听了我的陈述，并建议我提交一份美国宇航局资助的提案。我照做了。1959 年，我获得了我的第一份美国宇航局资助，开发“用于地外生命探测的放射性同位素生物探针”。经过 10 年的科学研究，然后又经过 10 年的仪器开发，最终将实验送上了火星。在此期间，实验的名称从我的代号“Gulliver”改为了“Labeled Release”（标记释放）——这是美国宇航局更官僚化的选择，他们认为这更能反映实验的工作方式。
**美国宇航局是如何为“维京号”选择生物实验的？LR 是如何入选的？**
**GL：** 美国宇航局征集并资助了来自工业界、大学、其他研究机构和美国宇航局的约 20 项生命探测实验的开发。
标记释放实验。*（图片来源：Klein P.，Harold，等人）* 经过十年的开发期，在此期间，每位受资助者每年都必须竞争支持。美国宇航局要求为“维京号”任务（当时称为“旅行者号”）开发新的实验提案。美国宇航局专家小组最终选择了四种生命探测仪器。这是一段非常紧张的竞争时期，又持续了十年的年度竞标。在开发后期，其中一项实验，即 Wolf Vishniac 的“Wolf Trap”（狼阱），因成本和重量限制而被美国宇航局淘汰。之所以选择它进行删除，是因为它被认为含水量过高，而水被认为是火星上非常稀缺的物质，甚至可能不存在。三项留下的仪器被打包在一个鞋盒大小的空间里。
**您能为读者介绍一下 Wolf Vishniac 吗？看过原版《宇宙》系列的人可能还记得 Carl Sagan 讲述了 Vishniac 悲惨的死亡，他为了开发“维京号”项目，在南极放置了几台寻找微生物的测试装置，但您一定与他非常密切地合作过。**
Wolf Vishniac*（图片来源：David Darling 的世界）* **GL：** Wolf 是一位迷人、非常聪明且温和的科学家。他是著名欧洲摄影师 Roman Vishniac 的儿子，Roman Vishniac 以拍摄大屠杀前贫困犹太人的照片而闻名。Wolf 曾是我为开发生物卫星的合适实验而设立的美国宇航局委员会的成员，他从罗切斯特大学（他在那里担任生物学教授）来我华盛顿特区的实验室，每季度至少一次。他的“Wolf Trap”是美国宇航局资助的第一个地外生命探测实验（我的“Gulliver”是第二个）。我们以前常开玩笑说，哪个机场的雪足够少，能让他从冬季访问我华盛顿特区实验室后返回罗切斯特——是罗切斯特、雪城还是奥尔巴尼！Wolf 反驳了 Norman Horowitz 关于南极干谷是无菌的说法。为了证明这一点，Wolf 前往南极用我的 LR 方法（我为他准备的）测试土壤中的微生物。不幸的是，当他取回 LR 测试样本时，他从 1000 英尺的悬崖上滑落，当场身亡。我们最终拿回了样本，它们对微生物呈阳性，但它们的来源在转移过程中丢失了，所以它们无法作为 Wolf 寻求的证据发表。随后的实验者已经证实并在干谷中发现了微生物。我仍然为 Wolf 的死感到内疚，因为是我的实验导致了他的死亡。
**您设计的用于“维京号”的仪器与您最初在乔治城为测试地球水而开发的原型有什么不同？**
**GL：** 我大大缩短了本已很短的响应时间，方法是仅将一滴放射性营养素注入土壤，而不是将少量土壤加入到一管液体营养素中。由于不必使大量液体饱和，产生的放射性气体立即释放出来，并被固态 β 探测器轻松检测到，而不是使用更困难的原始辐射探测器。然后，我和 Pat Straat 通过添加额外的营养素来增加了实验对可能的火星微生物的吸引力。每添加一种营养素，都是一种 Miller-Urey 化合物——被认为是早期地球上存在的有机化合物。这些简单的、前生物的化学物质也被认为起源于火星。然而，在选择之前，每种营养素都分别针对多种微生物进行了测试，以确保获得响应。所选的两种化合物以光学异构体的形式存在（左旋和右旋，“镜像”形状，即它们具有“手性”）。地球生命几乎只偏爱左旋氨基酸和右旋碳水化合物。我们本来希望将手性分子单独提供给火星土壤，但美国宇航局表示没有足够的重量或空间。所以我们包含了两种异构体的两种手性形式，以确保我们不会错过可能具有不同手性偏好的火星生命。异构体的分离将有助于区分生物反应和化学反应，因为化学物质对同一种化合物的两种同位素的反应是相同的。这可能会避免围绕“维京号”LR 测试的 40 年辩论。
**最终，您在“维京号”探测器测试火星土壤的两个着陆点都检测到了 LR 中的气体释放。对照样本没有产生与未加热样本相同的反应，并且您发表了许多论文，认为这证明了火星生命的存在。**
**尽管如此，许多研究人员仍然认为这种反应是化学的，而不是生物的。您与他们争论了 40 年，细节太多无法在此包含。然而，土壤的反应具有手性选择性将极大地改变局面。您是否尝试过将更新的 LR 发送到火星，并分离左旋和右旋测试化合物？** **GL：** 是的，提出的许多非生物因素来解释 LR 结果的细节太多，无法在此包含。 suffice to say，没有一个得到空间生物学家的一致认可，并且每种提出的化学解释都已被驳斥。
“维京号”的火星表面第一张彩色图像。*（图片来源：NASA）* 另一件需要记住的事情是，在地球土壤、纯培养、混合培养和野生培养微生物的数千次 LR 测试中，从未出现过假阳性或假阴性。对于任何实验来说，这都是一个非常惊人的资格！在过去几年里，我和 Pat 向美国宇航局提交了几份关于手性 LR 的提案，但总是被拒绝，并明确说明不资助任何生命探测测试。我们现在正在研究是否可以将 ExoMars 2020 上的 HABIT 实验改编为包含 LR。这将是自“维京号”以来 40 年来首次发送到火星以探究“维京号”LR 阳性反应性质的实验。然而，我还有另一个卵在火里。我（都与英国白金汉大学有关）和 Barry DiGregorio，以及亚利桑那州立大学的 Robert Dorn 和肯塔基大学的 Robert Lodder，在 2015 年向美国宇航局提出了“寻找现存的内岩石和次岩石微生物群落”的提案。该提案要求“好奇号”拍摄好奇号碾过岩石时新断裂的岩石表面的近距离、高分辨率图像。然后将这些图像与生活在冰冻地区岩石表面下方约一厘米处的地球内岩石微生物的图像进行比较。然后，如果发现这些特征，将使用“好奇号”的化学分析能力来检查承载这些特征的岩石的成分。尽管美国宇航局拒绝了该提案，但在 2016 年 3 月，它宣布已指示“好奇号”将其作为延长任务的一部分执行。图像刚刚开始提供。我们对这一进展感到高兴，即使我们没有得到认可。 **您是火星样本返回任务的倡导者吗？** **GL：** 我提倡火星样本返回任务，但不是返回地球！我确信火星土壤含有微生物，但我们不知道它们是否对地球生命有病原性，为什么还要把它们带到这里来？！很久以前，我为美国宇航局进行了一项火星样本返回研究，我建议将样本带到月球或轨道空间站，在那里可以安全地进行检查。
