火星大气层由95.3%的二氧化碳、2.7%的氮、1.6%的氩和0.2%的氧组成，而人类生存的地球的大气层由78.1%的氮、20.9%的氧、0.9%的氩以及0.1%的二氧化碳和其他气体构成。
火星的平均表面温度低达-62.77℃，最高温度为-23.88℃，最低温度低于-73.33℃。相比之下，地球的平均表面温度为14.4℃左右。
从这份详细对比中可以看出，当前火星环境并不足以人类访问长居，马斯克曾宣布到2050年时，要带领100万人移民火星，使人类成为跨星际物种，在科幻作家和像马斯克这样的工程师眼里，人类像是独立的机器，只需要提供燃料，人类便可以去任何地方。我们很习惯在电影中看到人们在“外星球”上游行，但这些都是神话小说。
地球上的有机体不是独立的，它们精巧而精确地适应地球上的条件，它们是地球上所有其他生命的密切组成部分。
基因工程能否帮助人类移民火星？
让我们畅想一下，鉴于基因工程技术的快速发展，人类能否通过基因工程改造人类适应火星的条件？
假设火星上没有生命，人类使用基因工程将不得不创造一种能够生活在当前人类无法生存的环境中的生物：以二氧化碳或岩石为食、能够承受-80ºC低温和比地球高700倍的太阳辐射。
火星表面以上环境的极度干燥，加上地表以下不可能进行光合作用，几乎可以保证任何自由生活的火星生命形式都将是地下（火星下？），并且必须依赖无机化学来维持生命。减少固定碳的能力。
辐射是一个主要问题，火星上高于地球700倍的辐射会造成 DNA 损伤，往返途中的辐射同样会造成 DNA 损伤。有一种方法可能使人类能够在更大程度上抵抗 DNA 损伤，那就是借鉴缓步动物。
缓步动物（如熊虫）以耐寒着称，对极热、极冷、压力和辐射具有抵抗力。除了主要的防御机制外，缓步动物还拥有一种独特的损伤抑制蛋白，它可以像盔甲涂层一样与 DNA 链结合。基因工程可以将这种蛋白质的基因与人类基因相结合，这样即使受到致命剂量的辐射，人类的细胞得以存活！
如果遗传学和/或技术在理论上足够先进，这也许是可能的。然而这是有代价的。基金工程不仅给社会带来了前所未有的新问题，也有可能不会两全其美。尽管基因工程产生的生物在基因上适应了极端环境，但它们同样不适应常规环境。
比基因工程更容易的或许是改变火星以适应人类。有朝一日，也许有可能在火星上创造出可呼吸的大气层，但短期内居住在那里最简单的方法是在巨大的地下栖息地中，在那里我们可以维持大气层、种植庄稼，并且可以不穿衣服自由地四处走动。你甚至可以在你的上方安装巨大的天窗，让你在里面的同时也能看到天空，给人一种不在地下的开放感。
当然，不要忘记的是，人体具有难以置信的适应性，例如没有手臂的孩子可以用脚代替，当大脑的某些部分受损时，大脑中其他未受损的部分可能会长出新的连接并恢复失去的功能。事实上，正是这种适应性导致了微重力或者低重力的问题。
表观遗传学发现人类在环境中的生活经历塑造了他们后代的基因表达。如果你搬到一个非常高海拔的环境，你会终生受低氧的折磨，但你的孩子会少受些苦，你的孙子会完全适应。这不是进化，也不需要自然选择（尽管喜马拉雅山原住民因低氧导致的婴儿死亡率很高）。我们虽然没有意识到低重力的基因表达，但我们的适应性和创造性身体可能会想出办法。事实上，人类将能够在基因上自适应增强，使其能在火星上创造的环境中茁壮成长，那是一个单向的过程。他们将是火星人，而不是地球人。
第一批移民到火星的人类的生活会很艰难，但他们将成为开拓者。他们每个人都有自己的理由去那里，有些人到达那里后会不高兴，有些人会死。但是某种类型的人为了责任或名誉而去，他们会活下来。最后，出生在火星上的孩子，尤其是几代人之后，会认为地球的环境是陌生的，甚至是奇异的。火星对他们来说是美丽的，是他们的家。
在未来某个不确定的时刻？或许，现在看来不可能，但核反应堆对古罗马人来说似乎是不可能的，现在说这是不可能的似乎很愚蠢，但这将永远是这些开放式问题的答案。