要把人类送上火星，最沉重的负担之一其实是房子。

从地球往火星运送物资，每增加1千克重量，火箭都要多消耗惊人的燃料。如果连宇航员住的基地、防辐射的墙体，都要一件一件从地球打包运过去，火星常驻就只能停留在图纸上。

美国加利福尼亚州一家叫先锋实验室（Pioneer Labs）的非营利研究机构，拿出了一套极其轻巧的方案：只带一小管改造过的细菌过去，让它们在火星上就地取材，吐出塑料来盖房子。

2026年9月22日，先锋实验室宣布培育出代号为 sPL.001 的火星工程微生物。首席执行官埃莉卡·德贝内迪克蒂斯（Erika DeBenedictis）把它称为人类第一株专门为火星设计的细菌。

这种细菌改造自地球上常见的一种土壤微生物，贪铜菌（Cupriavidus necator）。在自然界里，这种细菌有一个特殊的本领：一旦周围环境里的碳含量过高，它就会在体内大量合成并囤积生物塑料，原理类似于人摄入过多热量后在身上堆积脂肪。

研究人员修改了它的基因，让它能够直接适应火星的资源。在密闭的培养舱里，只要给它喂下火星风化层土壤、水以及经过处理的大气成分，这种细菌就能把这些原料转化成生物塑料。

宇航员把这些塑料提取出来，就能直接用作3D打印机的耗材。打印出来的结构板可以拼成居住基地的穹顶框架，塑料内衬则能用来维持舱内气压，顺便阻挡来自外太空的致命辐射。

很多人听到向外星球投放微生物，第一反应往往是担心生物污染。

德贝内迪克蒂斯表示，这株细菌根本无法在火星表面独立存活。火星表面的极低温度、超薄大气和强烈的紫外线辐射，会让任何泄漏到培养设备之外的 sPL.001 迅速死亡。

它更像是被关在封闭车间里的微型化工厂，也是这支团队构想中的火星先锋物种。

在地球自然界中，火山爆发或森林大火毁掉一切之后，最先在不毛之地上扎根的往往是地衣这类先锋物种，它们能一点点改善土壤，为后续更复杂的植物铺平道路。

在先锋实验室的规划里，改造火星需要5种微生物轮番登场。负责盖房子的 sPL.001 只是第1种。

团队里有一半研究人员正在开发第2种微生物，用来制造温室大棚所需的透明板材。他们设想建造一个水池，让光合微生物在水面分泌出一层透明物质，宇航员只要把它整张揭下来，就能当成温室的透光窗户。

另一半团队则在攻关第3种微生物，任务是给火星土壤排毒。火星风化层里含有大量高氯酸盐，这种化学物质对人体具有极强的毒性，火星土也因此无法直接用来种植作物。

研究人员已经在实验室里筛选出了能以高氯酸盐为食的地球菌株，目前正通过人工加速演化的方式，提高它们对超高浓度毒素的耐受上限。如果这套微生物组合拳走通，人类就能在火星的密闭基地里制造出肥沃的耕地，种出真正的绿色植物。

先锋实验室把目光投向了2031年的火星发射窗口。

他们提出了一套初步的飞行测试构想：搭乘前往火星的航天器，带一个小型的密闭实验舱，在火星就地挖一勺土、加一点水，看看火星土壤里会不会有处于休眠状态的本土原生生命萌发。

在这场实验里，sPL.001 将扮演阳性对照的角色。只要它能在密闭舱里依靠火星土壤正常繁殖，就证明实验舱的生命维持系统运转正常。即便最终没有找到火星原生生命，这次测试也能验证这株人工生物在火星土壤中的生长能力，为下一步用它制造材料降低风险。

这项计划公布后，在航天与生物学界引来不少审视的目光。

先锋实验室同步公开了3篇研究报告，详细说明了技术路线、行星保护框架和经济可行性。但这些文章都以预印本形式发布，并且明确声明不会向传统的同行评议学术期刊投稿。

原因来自资金方的立场。为这项研究提供资助的阿斯特拉研究所（Astera Institute）主张彻底的开放科学，认为传统期刊的评审制度正在拖累科技创新的速度。但这种绕开同行评议的做法，也让不少科学家质疑其安全声明缺乏独立的第三方验证。

更大的分歧在于伦理层面。著名天文学家卡尔·萨根当年曾提出过一条知名原则：哪怕火星上只有微生物存在，火星也应该属于火星人。许多天体生物学家至今依然坚持这一底线，担心任何地球生命的介入都会彻底毁掉寻找火星本土生命的机会。

德贝内迪克蒂斯并不认同这种看法。她指出，长期以来人类对待火星的态度就像对待一座只能远观的标本博物馆，制定了近乎严苛的消毒防线。但如果要让人类真正踏上火星，就必须接受这种关系的改变。

一个活生生的宇航员身上携带的复杂肠道与皮肤微生物菌群，给火星带来的潜在污染风险，远远超过一个被严密封装在反应器里、暴露即死的单一工程菌株。

德贝内迪克蒂斯说：“在地球上，我们有素食主义这个词，但我们甚至没有一个词来表达尽量不吃微生物，因为那根本不可能做到。”

她最初决定着手培育火星细菌时，以为最大的难关是解决具体的生物学机制。经过两年的摸索，她发现真正的阻力落在了社会规则与政策共识上。

让人类在地球以外的世界拥有第二个家，这个愿望要在现实中落地，科学家首先要打破的阻碍，往往在地球自身的条条框框里。

～～～～～～

图一：先锋实验室首席执行官埃莉卡·德贝内迪克蒂斯。图源：Pioneer Labs/NASA图二：未来火星上就地建造的穹顶基地概念图。图源：Pioneer Labs图三：先锋实验室的研究人员在加利福尼亚州埃默里维尔的实验室中培育候选光合生物。图源：Elijah Collins/Pioneer Labs图四：利用工程菌改造火星环境，未来可能让蒲公英等地球植物在火星生长。图源：Pioneer Labs图五：正在先锋实验室埃默里维尔设施中培育的候选光合生物。图源：Elijah Collins/Pioneer Labs

信源：Billings, Lee. "What Would It Take to Terraform Mars? Erika DeBenedictis Has Ideas." Scientific American, 15 Oct. 2026