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引言
“黎明，第一线阳光照亮了‘鹰之家 ’的峻岩，大家不约而同地跳了起来。
我们穿着加压的宇航服，鱼贯地沿着梯子踏上火星的土地，第一件事是立旗杆，举行升旗仪式。不锈钢12节套管制的旗杆，插在钻头深深打出的洞穴里，上面飘扬着我们的国旗。没有乐队，放了国歌录音带。
然后我们建造营房。一个直径约为100米的半球形特种玻璃罩子，在火星的春天的太阳下闪闪发光。氧气发生装置立刻启动了。在这透明罩子里，空气成分、温度、湿度、气压，完全按地球条件安排。而且，罩子里的地面，是严格消毒了的——为了防止火星土壤里有害物质侵入人体。当测试器指出各项指标已经达到地球标准时，大家不约而同地拧开头盔，脱去笨重的宇宙服——虽然在火星上它已显得有如纱衣一样轻盈——让四肢沐浴在灿烂的阳光之中。
我们终究在火星上建立了第一个据点。”
——郑文光《战神的后裔》
在科幻文学史上，火星无疑是除地球之外着墨最多的一颗行星。作为科幻文学一个永恒的母题，并无夸张地说，这颗距地球平均三光分的星球是所有科幻作者心中的一個精神原乡。
事实上，人类创作的科幻小说比人类更早地抵达火星。2007年“凤凰”号火星探测器成功登陆火星，其携带一张二氧化硅制成、名为“火星幻想”的数字光碟，光碟携带着大量火星题材的科幻小说。在2011年雨果最佳短中篇小说《火星之皇》中，艾伦·斯蒂尔以它为灵感讲述了一个治愈系故事。一位火星开拓者因地球至亲遇难陷入了严重的抑郁症。后来主人公在火星北极圈的一次取水任务中无意找到了那张光碟。他沉浸进了光碟中的科幻小说中，一个个光怪陆离的“火星”故事让他寻找到了活下去的力量，并支撑着他最终返回地球。
这或许就是科幻文学独有的力量，从艾萨克·阿西莫夫、郑文光到斯蒂芬·巴克斯特，历代科幻作者在幻想世界里的火星上开天辟地，移山造海，乐此不疲地进行着改造火星的宏大科学实验与思想实验。这些非凡的作品又激励着如“硅谷钢铁侠”埃隆·马斯克这样的科幻迷在真实世界中一步步走向火星。在火星探测如火如荼的今日，我们不妨跟随科幻的脑洞，畅想一下火星改造的未来可能吧。
1 预备阶段——从脑洞绮梦到移民向往
火星，作为“人类最熟悉的陌生星球”，直径只有地球的一半，质量只有地球的百分之十一，表面平均温度只有-62℃，气压仅为地球的1/200。由于个头较小，在太阳系诞生之后火星比地球更早地冷却，也一度温暖而湿润，有着浓厚的大气层、活跃的火山以及遍布星体表面的海洋。不幸的是，火星在岩石化后的几亿年中失去了磁场。汹涌的太阳风飞快地剥离了火星的大气（尤其是氧气）。火星褪变成了荒芜、冰冷的沙漠，就像是一个短暂绽放、已经死去的地球。
20世纪早期，望远镜视野中的火星仍笼罩在神秘面纱中，科幻作家们用想象力构造出了一系列深入人心、充满意趣的形象：H.G.威尔斯的火星人、艾德加·莱斯·巴勒斯的火星公主、洛厄尔的火星运河、加勒特·塞维斯的入侵火星的爱迪生等。那个年代的火星科幻小说，并无太多严谨的火星科学知识，充盈着温情浪漫却又多少有点儿不切实际的幻想。
在众多火星题材科幻中，1940年代的雷·布拉德伯里的《火星编年史》是一座无法回避的高峰。2012年美国航天局将“好奇”号在火星的着陆行动命名为“布拉德伯里着陆”，以为致敬。《火星编年史》描绘了一个诗意与诡谲的火星，这是一个有着原始火星人、失落之城、运河系统的火星，人类移民犹如早期美国西部拓荒者一般生活在殷红雾气弥散的火星上。地球人带着人性固有的缺陷置身气氛怪诞的外星异域，蔓生出一个个哥特式的小故事。其中有一个故事令人印象尤其深刻，一个地球人和一个四五千年前火星人的灵魂，在一个幽深夜晚相遇了，两个灵魂最初无法相互理解，激烈争辩，最终达到和解。发生于火星的编年史，投射出的却更像是一场盛极而衰、不断回望的人类文明史。
20世纪后半叶，火星探测器的发射令火星坍塌般显露出荒芜死寂的真实面目，科幻小说中对于火星的想象也发生了巨大的改变。正如伊安·R.麦克劳德在《德雷克方程式新解》中的一段描述：“汤姆亲眼看见了火星渐渐成为一颗死星的全过程——不仅是在现实世界里，还在他爱读的科幻小说中。那些前额突出的火星人先是蜕变成原始的穴居人，接着变成生活在荒原上的胆小的袋鼠似的生物，后来更变成一种虫子，居住在火星恶劣土壤中的幽深的孔隙里;然后又变成厌氧藻类，直到最后彻底消失。”
被称为“火星叔叔”的科学家杰弗里·A.兰蒂斯在《坠落火星》中对移民火星有着一个疯狂而黑暗的想象——用流放犯来完成火星的初步改造。21世纪中叶，地球上所有的政府都废除了死刑，十恶不赦的罪犯被送上火星。简陋的飞船直接坠落在火星表面，侥幸存活的人盘踞在飞船周围形成部落。蛮荒的流放地变成了一个大型的“饥饿游戏”现场，贫瘠的资源让火星部落相互攻击，血腥杀戮。绝大部分移民死于饥饿与谋杀。有人死亡，对于活着的人来说是一桩莫大的福祉，因为尸体的有机物质可以将另一平方米的贫瘠的火星沙转化成温室土壤，供幸存者培植农作物。
这样自生自灭、无须对火星作出任何改变的移民方式更像一次探究人性的思想实验，令人不寒而栗。
而同时期更多具有科学色彩的现实主义科幻作品，如本·波瓦《火星》与《重返火星》，以及安迪·威尔的《火星任务》等等，则不约而同地选择了类似极地科考的初级改造模式——建立火星科研站。
宇航员利用飞船携带的可充气的太空舱，迅速地在火星荒漠上搭建出一个超大的密封透明的“穹顶建筑”。这样的“大帐篷”分成了一个个功能分明的舱体：生活舱、资源舱、科研舱、生命支持舱，其中生命支持舱是最为关键的一环。这是一个如地球温室大棚一般的空间，宇航员能够如《火星救援》中的马特·达蒙般躬身劳作，种植各种蔬菜、粮食。温室植物需要大量灌溉的水资源是一个令人头疼的难题，宇航员需要操控火星车去到遥远的极地运输冰块回基地融化。此外，培植农作物的土壤也不能简单地就地取材，基地的科学家必须使用来自地球的肥料与细菌对火星土壤进行一番改良。
一旦播种成功，茁壮成长起来的植物还能进行光合作用与产生氧气，在基地中形成一个封闭的生物再生生命支持系统。
2 实施阶段——火星改造的N个步骤
科研站虽然可以担当生命庇护的孤岛，然而基站以外仍是不宜生存的不毛之地。人类想要大规模移民，形成殖民文明，就必须对火星生态进行一番翻天覆地的“地球化”改变。于是众多科幻作家淋漓尽致地描摹了一幕幕波澜壮阔的火星改造史。
火星改造的第一步：创造磁场。
毕竟磁场是行星文明的一个先决条件，如果失去磁场的保护，即使我们短暂地创造出拥有海洋与大气的生态圈也都是徒劳。
有科学家大胆地设想，一颗直径在100千米以上的小行星，如果以合适的速度和角度撞击火星，就可以使其内部熔岩活跃起来，那么火星的磁场也将会被建立起来。当然，想要精准操控一颗大质量小行星远超出目前人类科技能力。
在另一种方案中，人类可以在火星和太阳之间轨道的火星拉格朗日点形成一个偶极场，强度为1-2特斯拉磁场将火星整个包裹其中，使其免受太阳风的侵袭。
杰弗里·A.兰蒂斯的《生态形成》中有更疯狂的想法。在火星同步轨道上利用火卫二熔岩电解获得的金属制造一个庞大太阳能面板，收集起来的巨量太阳能转化成电能，以微波的方式传递至火星表面。围绕火星赤道鋪设的超导输电线路，将涌动十亿安培的电流围绕火星，在形成磁场的同时还能给人类城市输送电能。
火星改造的第一步：创造磁场。
毕竟磁场是行星文明的一个先决条件，如果失去磁场的保护，即使我们短暂地创造出拥有海洋与大气的生态圈也都是徒劳。
有科学家大胆地设想，一颗直径在100千米以上的小行星，如果以合适的速度和角度撞击火星，就可以使其内部熔岩活跃起来，那么火星的磁场也将会被建立起来。当然，想要精准操控一颗大质量小行星远超出目前人类科技能力。
在另一种方案中，人类可以在火星和太阳之间轨道的火星拉格朗日点形成一个偶极场，强度为1-2特斯拉磁场将火星整个包裹其中，使其免受太阳风的侵袭。
杰弗里·A.兰蒂斯的《生态形成》中有更疯狂的想法。在火星同步轨道上利用火卫二熔岩电解获得的金属制造一个庞大太阳能面板，收集起来的巨量太阳能转化成电能，以微波的方式传递至火星表面。围绕火星赤道铺设的超导输电线路，将涌动十亿安培的电流围绕火星，在形成磁场的同时还能给人类城市输送电能。
火星生态改造的第三步：创造液态海洋。
我们还可以将目光转向火星之外。火星区域有彗星频繁造访，通过在彗星上引爆核弹，再加上火星同步轨道阳光反射器的修正轨道，精准引导彗星撞向火星地表。彗星的主要成分是冰，碎冰在撞击中融化，填充干涸的河道，形成一个个广阔的湖泊。人类移民可以在湖泊中播撒藻类种子以及各种基因改造过的海洋生物，火星先驱者将暂时进入到“渔猎文明”。
接下来，人类开拓者需要寻找几位得力的“帮手”继续对火星生态精雕细琢。
植物：荒芜的火星表面需要大规模植物的绿化，因为植物能吸收二氧化碳制造氧气环境。科学家们甄选的结果让人震惊，在充满二氧化碳的大气、高碱性的土壤条件下，啤酒花可以毫无困难地开枝散叶。可以畅想，未来这种弥散着淡淡啤酒清苦香气的植物遍布火星是多么醉人。
火星特殊的环境下，我们或许还需要一些特别的植物。《战神的后裔》里设想火星上遍植了一种富含叶蓝素的植物，因为蓝色光波长较短，能够反射蓝光的树叶可以吸收与储存较多的热量。
微生物：除了植物，人类还能带蓝藻这样能抵挡宇宙辐射的原始细菌去到火星，改造火星大气。同样，某些细菌还能让贫瘠的火星土壤充满养分。另一方面，运用“魔鬼积木”般的基因改造技术，改造后的微生物能够生产出燃料、塑料以及建筑材料，用于移民的火星建设。不过，如此旺盛进化的微生物疯狂蔓延，会不会聚合异化出怪异的新物种？就如贵家悠在科幻漫画《火星异种》中描述的，人类将地衣与蟑螂送至火星用于生态改造，然而有一天人类不得不面对与进化后的火星蟑螂异种战斗的窘境。这种未来也需警惕。
纳米机器：由于地火距离遥远，加之火星环境极端，大量运送工人搞基建并不科学。如《老宇航员和建筑工人的火星之梦》描述那样，未来我们可以向火星投放无数3D打印机，就地取材，充分利用火星自然资源（比如氧化铁岩石中的铁物质，将提取得到的生铁转化为金属粉末，再用高功率激光熔化）打印出灰尘大小的纳米机器人。这些微小的“基建狂魔”不分昼夜地挖掘、找矿、筑路、建房，飞速建设出城市、发电站、太空梯、飞船发射场。
纳米机器的控制中心可以运行于火星的同步轨道之上，通信链遍布整个火星，就能做到操控的无时差。
同时，可以像游戏《改造火星（Terraforming Mars）》那样，采用远程网络游戏的方式让更多地球人认领火星上一亩三分地，制定与监管工程进度。
很快，火星基建工程将进入到一个重中之重的环节——可居住的城市。地下城市或许是一个优先项。已知火星有大面积地下沟渠，是古老的熔岩通道，来自早期洪水的冲刷。人类可以利用它们建造出一个庞大而幽闭的地下城，抵挡宇宙射线以及火星表面的强风和沙尘暴。
当然，骨子里更习惯光明的人类还是会更乐于将栖息地置于星球表面。
对此建筑师提出了很多天才的构想，如著名的“红木森林”。类似树木结构的城市看上去是一个个白色穹顶：表层材料强度高、质量轻且能防范微型陨石;内部树状结构可以从土壤中汲取养分和水进行储存;内部地下是树根一样勾连交错的地道系統，有独立的居住空间和通路。
一座座城市像蘑菇一样生长在地面上，配备离子推进发动机的悬浮车穿行在城市之间的真空管道。
就这样，火星改造工程全部完成，地球移民可以分批抵达，移居其中，休养生息。
火星改造的逆向操作：
纵观以上浩大工程，一定有读者会吐槽它们代价高昂。那么何不转换思维，就如弗雷德里克·波尔在《火星超人》里描述的那样，对人类自己开刀？通过基因改造和机械化工程，将人类改造成为细胞能抵挡宇宙辐射，直接呼吸火星稀薄大气中的二氧化碳，无须太空服就可以火星漫步的生物？当然，这样“定制”出来的火星人还算不算人类？或许志在走出地球摇篮的人类必须接受身体与精神异化所带来的阵痛吧。
完成了物质层面的改造后，科幻作家们也探讨了火星社会形态：金·斯坦利·罗宾逊《火星三部曲》里的母系社会，郝景芳《流浪玛厄斯》“资源共享”的公有社会，格雷格.贝尔《移动火星》中的政治族盟，苏学军《远古星辰》中屏蔽地球的强硬政府……无一例外，崭新的社会形态不可避免地与地球固有的僵化文明发生了矛盾、冲突，甚至滑向了战争的深渊。
技术无法解决所有的问题，火星上的人类社会也不是乌托邦。科幻小说中的火星未来就如一面镜子，警示着人们不要去踏入失败的覆辙。
尾声
“我们为什么要去火星？”这是一个需要不断追问的问题。
如刘慈欣所言，“在这无数可能的未来中，不管地球达到了怎样的繁荣，那些没有太空航行的未来都是暗淡的。”移民火星并非简单解决地球拥挤，更是人类扩展自己文明的契机，让火星成为进军星辰大海的一亩试验田、中继站、桥头堡。在一个危机四伏的宇宙中，火星或许将成为人类文明有意播种下的一粒种子，谁也不知道未来它会长成什么模样，但它毕竟为人类文明保留一种可能性。
另一方面，火星能帮助我们了解我们在宇宙中的地位。曾经更早冷却下来的火星为什么没有如地球那样出现过生命，生命起源是不是宇宙中一种极其偶然的脆弱奇迹？
未来有一天，当科幻变成现实，人类开拓者站立火星之上，抬头仰望火星的夜空，地球与其他繁星一同散发出璀璨夺目的光芒，他们对于宇宙以及人类文明定会有不同的感受。
【责任编辑：艾 珂】