让红色星球变绿？科学家：现在是认真对待火星地球化改造的时候了

一项新研究探讨了将火星改造成适宜生命居住环境的复杂伦理问题，并为这一宏伟目标勾勒出可能的前进路径。火星地球化改造——即通过改变火星气候以支持地球生命——长期以来仅存于科幻小说中。然而，最新研究认为，现在是时候认真对待这一构想了。

“30年前，火星地球化改造不仅困难，甚至被认为不可能，”Pioneer Labs首席执行官、新论文主要作者艾瑞卡·德本尼迪克蒂斯说，“但SpaceX的星舰和合成生物学等新技术的出现，让这一梦想变得可能。”

为何要改造火星？简而言之，“活着的星球比死寂的星球更有价值，”研究合著者、芝加哥大学副教授埃德温·凯特说。火星探测数据显示，火星曾具备宜居条件，因此改造火星可视为终极环境修复挑战。短期内，改造可能仅限于小范围微生物生命；长远来看，火星或将拥有液态水、可呼吸的氧气和繁荣的生态系统，甚至可能出现人类城市。

凯特认为，改造后的火星可作为人类探索银河系的“大本营”。另一位合著者、哈佛大学环境与行星科学教授罗宾·华兹华斯则表示，改造火星不仅是人类殖民的需要，更是为了推广生命本身。“人类是生物圈的一部分，生命弥足珍贵，我们有责任保护地球生命，同时探索将其传播到其他星球的可能。”

改造火星能帮地球吗？火星地球化改造不仅关乎星际拓展，还可能助力解决地球的气候与可持续发展问题。洛斯阿拉莫斯国家实验室的行星科学家、论文合著者妮娜·兰扎将火星视为行星工程的试验场。“在地球上试验环境改造风险较高，而火星没有现有基础设施和既得利益，是测试绿色技术的理想场所。”德本尼迪克蒂斯补充说，火星的“空白画布”特性使其成为绿色技术成熟的独特市场，未来可反哺地球。

改造火星的隐忧。然而，改造火星也引发伦理争议。科学家提醒，我们需借鉴《侏罗纪公园》的教训：在问“能不能”之前，先问“该不该”。兰扎指出，改造火星可能不可逆地改变其原始状态，抹去研究其历史与行星演化的机会。更严重的是，若火星存在古老生命证据，改造可能销毁这些痕迹，改变火星表面和地下的化学成分。

如何改造火星？火星地球化改造需大幅升温以支持产氧微生物和液态水。研究提出三个阶段：

初期：通过非生物手段（如反射太阳帆、分散纳米颗粒或铺设气凝胶瓷砖）升温至少30摄氏度，融化地下冰，释放二氧化碳，增厚大气。

中期：引入极端微生物（如厌氧或转基因微生物），在火星恶劣环境中生存，启动生态演替，产生氧气和有机物。

长期：构建复杂生物圈，增加大气压力和氧气含量，逐步支持高等植物，甚至实现人类无需辅助呼吸。

下一步是什么？研究强调，火星改造需多学科协作，结合物理、化学、材料科学和生物学，全面评估成本与收益。兰扎建议通过NASA与欧洲航天局的火星样本返回任务，分析火星物质与潜在生命痕迹，为改造提供依据。德本尼迪克蒂斯提出，2028或2031年的火星任务应包含小规模实验，如局部升温，以降低技术风险。

虽然完全改造火星可能需数代人努力，但现在启动这一进程至关重要。“从想象到现实，科学将引领我们改变世界，”兰扎说。

该研究于2025年5月13日发表于《自然天文学》。

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