在火星上種莊稼

火星是太陽系中八大行星之一，大量的鐵氧化物覆蓋在它的表面，讓火星看上去總是紅艷艷的。作為距離地球最近的行星，火星理所當然地成為人類第二家園的考慮范圍，那么，如何讓植物在火星上繁茂生長呢?

綠色先驅的煩惱

盡管火星是太陽系中除去地球之外最適合生命存在的星球，但以目前的情況，當地球生命經過艱苦的長途跋涉到達目的地時，看到的恐怕只是一片緋紅的生命禁地。所以，改造火星勢在必行。按照地球生命的演化規律，光合植物的率先登陸是打造嶄新火星的第一步，因為植物可以為人類和其他生命提供食物、氧氣、伙伴關系和遠離家鄉地球的大片綠色。

但是事情遠比想象的要困難許多，先讓我們看看下列的數據：

火星到太陽的距離為2.27億千米，大約是地球到太陽距離的1.5倍。

火星一年的長度為687個地球日，相當于地球的兩年。

火星引力是地球的2/5。

火星的大氣壓力只有地球大氣壓的1/200。

火星表面平均溫度為－60℃。

火星上單位面積所接受的太陽光和熱是地球的43％。

火星大氣密度為地球的1％，主要成分是95％的二氧化碳，3％的氮，還有數量極少的氧，水蒸氣只有地球大氣中水蒸氣的1/1000。

火星到處是宇宙輻射……

是的，火星環境就是如此惡劣，地球上任何一個敢以極限地帶自詡的地方，面對火星恐怕都會自嘆弗如。

在火星上，植物不得不面對巨大的環境壓力：嚴峻的寒冷、干旱、低氣壓以及難以生長的土壤條件等等。植物雖然不像人那樣焦慮，但處理壓力的方式和人類分泌激素差不多，它們會產生一種化學物質——過氧化氫。過氧化氫在抗病抗壓反應中起到信使的作用，將警報傳達至細胞中樞——DNA，并激活植物體內的各種防御基因，調控它們生產出相應的蛋白質，使植物處在高度戒備狀態，這對植物有好處。但是，過氧化物是有毒的，過量的分泌會傷害到植物本身。幸好，普通植物同樣具備“自我心理調節”的能力，解除過多而持久的焦慮，它們體內的過氧化氫還原酶可以催化過氧化氫分解為水和氧分子，從而清除體內過多的毒素。

可是，面對火星上嚴苛的生存條件，植物現有的減壓措施必須開足馬力，這就產生了矛盾：一方面植物需要過氧化氫來積極面對外在壓力，而另一方面大量產生的過氧化氫卻可能要了植物的性命。因此，科學家需要改進植物的減壓系統，邀請一位業務過硬的“心理醫生”，及時地掃除植物的“心病”。這位心理醫生就是生活在深海火山口附近的激烈火球菌，其體內強大的過氧化氫還原酶就是緩解植物壓力的良藥。

深海火山口多位于海面下數千米的地方，周圍海水的溫度最高可達400℃。而生活在深海中的激烈火球菌卻能夠安然地適應70℃～103℃的高溫環境，并依靠火山口噴發出的二氧化碳維持生存。這些生活在深海火山口高溫高壓環境下的激烈火球菌時不時地也會被湍流卷入冰水中。使人感到驚奇的是，這些激烈火球菌居然同樣能在冰水中正常生存，完全可以經受住外部溫度的驟降，如此劇烈的環境變化不會對它們的新陳代謝產生任何影響。

這種外部環境的驟變，正是火星植物所要經歷的。科學家們希望在這些能在極端環境下生存的微生物身上，提取出一些基因來培育親火星環境的植物。現在研究人員已經把火球菌的基因移植到了一種體形較小，能快速生長的植物擬南芥的身上。并在兩年的時間里，收集這種植物第二代，第三代的種子，讓每株植物體內至少有兩個過氧化氫酶基因拷貝。現在，這個基因已經成功地合并到了擬南芥細胞中，而且在沒有傷害細胞的情況下正常發揮作用。

第二個綠色家園

當普通植物擁有了強大的減壓基因，它們便可以不用擔心自己因為過于焦慮而生病，只要全身心地投入到與火星環境抗爭的事業上即可，同時，研究人員也會從其他能在惡劣環境中生存的微生物身上提取基因——這些基因要能使植物經受得住干旱、寒冷、低氣壓及其他惡劣條件的考驗。這些植入的基因可以幫助植物對付外界壓力，從而避免自身新陳代謝的停止，充滿活力地在火星上生活下去。

其實我們也用不著把火星想象得有如地獄一般，它和我們的家園地球還是有很多相像的地方：

火星和地球一樣有著明顯的四季變化。

火星的自轉周期與地球相似，一天長度為24小時37分鐘。

火星與地球都有衛星，有移動的沙丘、有云、霧、霜和大風，以及大風揚起的沙塵暴。

火星南北兩極也有白色的冰冠，只不過它是由干冰組成的。

火星的自轉軸傾角是25度，與地球相差無幾。

火星的內部結構與地球相似，都有殼、幔和核……

而且，據美國勇氣號火星探測器發回的火星最新數據顯示，火星地表溫度在－5℃～15℃之間，這真是一個讓人欣慰的好消息，科學家相信，在如此美妙的溫度下，經過改造的植物將很容易生活。反過來看，這些經過“治療”后并變得強壯的植物也可以改變地球上極端環境的面貌，讓沙漠變成綠洲。干旱、寒冷等自然氣候不再能夠威脅人們的農業生產；這將給許多人的生活帶來翻天覆地的改變。

當然了，研究的最終目標不僅僅是要培育出能在火星環境下存活的植物，更重要的是，要使這些植物能夠茁壯成長，能產出農作物，能使水得到循環和重復利用，最終改變火星紅彤彤的外觀，使這個星球變成令人向往和喜愛的新綠色家園。

(劉少華摘自《大科技科學之謎》)