举头望明月，有无“微生物”？

来源：中科院之声

“广寒宫里无双树，无热池边不尽香”（《鹧鸪天》 宋·向子湮）。在中国古代传说中，月球虽然是广寒清虚之府，但广寒宫里住着仙子和玉兔，还有桂花飘香。然而，神话之外，在夜空中举目可望的月球上，真的有生物存在吗？

关于在一个星球上是否可能有生命存在的讨论，主要需要考虑三个关键因素：液态水、一系列生命必需元素（如C、H、N、O、P、S等）以及生命产生与存在所需要的某种形式的可利用能量。

回观月球，其环境相比于地球来说极端恶劣。

首先，月球没有大气层，其表面大气压只有地球的十亿分之一，几乎处于真空状态。由于缺少大气层的保护，月球表面昼夜温度相差巨大，“阿波罗15号”在其登陆点探测的月球表面温度最高为374 K（~101℃），最低为92 K（~零下181℃）；而且，月球表面紫外线等宇宙辐照强烈，特别是在太阳风暴期间，太阳紫外线长驱直入，起到了消杀作用。

其次，月球表面至今未发现液态水。月球像地球一样，表面覆盖着一层由疏松的颗粒状岩石构成的物质，被称为月壤层。通过对月探测和月球样品进行分析，科学家们发现月球两极地区存在氢元素富集的现象，氢元素富集可能是源于太阳风注入的氢或一些矿物所含的羟基，也有可能是水冰（由水或融水在低温下固结的冰）以细颗粒形式与月壤混合共存所导致，这是月球存在水的直接证据，但遗憾的是，目前尚未在月球上发现液态水。

最后，月壤中缺乏目前已知的碳基生命所必需的元素。我国科学家对CE3玉兔号月球车粒子激发X射线谱仪（APXS）所获取的数据分析结果显示，其着陆点月壤的元素组成主要包括Si、Ca、Al、Mg、K、P、S、Fe、Ti、Ni、Cr、Mo、Sr、Y、Zr、Nb16种元素，但缺乏生命必需的C和N等元素。因此，总体而言，月球上存在本土生命的可能性微乎其微。

那么，新的问题又产生了：人类和各种月球探测器登月后，其所携带的微生物是否可以在月球上存活呢？

虽然月球表面的环境非常恶劣，但地球上的多种生物（其中多数为极端微生物）都可以耐受类似的极端环境。

早在1971年的一项研究表明，在由“阿波罗12号”带回地球的早期的月球探测器“勘测者3号”的电视摄像机内部（“勘测者3号”发射于1967年，在月球停留两年半）发现了一种细菌——轻型链球菌（Streptococcus mitosis），数据显示该菌在“勘测者3号”着陆月球之前就已经存在，在发射前真空测试期间以及后来在月球表面存在的冻干条件可能有助于这种微生物存活，而相机外壳也给予了微生物一定的保护。

事实上，除了摄像机，月球上还有各种人类探月工程的遗留物（如登月舱、电池、宇航员的呕吐袋和排泄物袋以及月球车等，共计接近200吨），其中部分遗留物（如宇航员的呕吐物和排泄物等）中含有丰富的营养物质和水分且处于密封环境，有利于其中微生物的存活。

如果能回收这些遗留物，不仅解决了部分太空垃圾，也能为科学研究提供重要的科研材料。

经过了月球上极端环境长期的严苛考验，那些源自地球的微生物是否依然存活？它们是否产生了巨大的变异，亦或形成了新的物种？这些问题的解答都还需等待进一步的科学验证，而这些答案将对帮助我们了解这些微小生命的极端环境适应性具有极大的价值，同时也对地外生命的探索具有指导意义。