人类对于星际漫游的向往，如同候鸟追寻星辰，而当下，我们的太阳系家园中，尚有星球不宜居。谈及火星这颗荒凉的邻居，它似乎与我们生活的地球相去甚远。真的要将这颗星球变为我们的新家，我们势必要实施一场旷日持久的环境变革。
我们所赖以生存的种种条件——如清新的空气、宜人的气温等——皆是地球生命漫长历史中的产物。如今，我们能否借用微生物的力量，在火星上重现地球的变迁呢？
回溯到30亿年前，那时的地球并非我们今日所见的乐园。它身处火山活跃之境，喷薄而出的是硫磺蒸汽和二氧化碳。在那简单的生命体中，它们忍受着恶劣的环境，在硫磺的养育下维生。而当时的大气成分，以二氧化碳、甲烷和其他温室气体为主，对现今的我们和大多数生命体而言，几乎是致命的存在。
然而，时间之轮继续转动，大约在25亿年前，地球迎来了转折点。在地质时间尺度内，大气层逐渐被氧气充满，我们称之为“大氧化事件”。氧气的出现，意味着生命的舞台迎来了新的可能，例如真核生物的崛起。经过数亿年的时光，像我们这样复杂多细胞的生命得以在地球这片沃土上孕育。
问题是，这些氧气究竟源自何处？如今，科学界普遍认为，地球上的氧气绝大部分是由一种名为蓝藻的微小生物所产生。蓝藻拥有利用阳光将水分解并吸收二氧化碳制造有机物质的能力，也就是光合作用。这个过程的“副产品”，正是氧气，被蓝藻无用武之地地排放至周遭环境。
每一次呼吸的空气，都归功于这些微小的蓝藻；而这些氧气，也正是地球对于生命友好的根本所在。然而，面临气候变化、核战威胁、全球疫情或未知灾难，我们终将需要新的栖息地。而火星，虽然它缺乏氧气，或许能成为我们的新家园。
科学家们正试图在火星上重现“大氧化事件”，利用微生物为我们营造适居环境。
虽然火星在诸多方面与早期的地球有所不同，但它确实具备微生物工程所需的关键条件。火星的大气由95%的二氧化碳构成，这正好提供了光合作用所需的一半成分。而火星上水的稀缺，尽管是个问题，但已发现的证据表明，火星上确实存在过水资源。我们知晓火星极地的冰层，若融化，足以覆盖整个星球，形成平均深度达5.5米的海洋。
火星地表形态的构想图
火星上已有的液态水虽不多，但无疑存在。通过观察火星上的周期性坡线——即随季节变化而出现和消失的暗线——我们可知水流的存在。
这张显示火星陨石坑侧面的图像，揭示了周期性坡线随着季节更替的变化，这可能是液态水流动的迹象。
为了改造火星，我们应从已知液态水存在的区域着手，并在此区域大量引入蓝藻。当然，这个操作的复杂程度远超表面描述，但这是整个构想的核心。此外，我们还需引入能够产生温室气体的微生物。
火星面临的问题与地球相反：我们需要让其变得更温暖，大气层更厚重，以便极地的冰层能够融化。更多的水意味着微生物能有更多机会施展它们的魔法。尽管火星的平均温度约为零下27摄氏度，对于人类而言过于严寒，但有了生命的介入，情况将大为不同。
利用微生物在火星启动地球化建设的设想充满希望，以至于美国国家航空航天局（NASA）已着手进行初步试验。“火星生态试验台”是一项提议中的计划，将在未来的火星探测任务中实施。它类似一个带有中空室的钻头，钻头会将自己植入火星地表，寻找液态水存在的迹象。随后，装满蓝藻的容器会被释放入空心室，传感器将监测微生物是否能够产生氧气或其他副产品。
在地球上的模拟火星环境中，该项目的第一阶段取得了积极成果。然而，要在火星上大规模应用微生物，我们还需面对若干重大挑战。
火星缺失了生命所需的关键要素：磁场。虽然火星曾有过保护自己的磁场，但不知何时磁场消失无踪。缺乏磁场，火星表面将直接遭受太阳辐射的侵袭，这可能使更复杂的生命难以立足。
此外，“太阳风”吹散了火星的大气。即便微生物成功产生氧气和其他气体，这些物质也会很快逸散入太空。
所幸，这些挑战并非无法克服。短期内，我们可能需要建造穹顶状的居住地，保护人类、蓝藻和新生大气层不受太阳风的侵害。从长期来看，科学家建议在火星与太阳之间的固定轨道上安放一块强磁体。这块磁体会引导太阳风，保护火星的大气。随着微生物不断向火星大气排放氧气和温室气体，火星的温度将逐渐上升，冰层融化形成海洋，而这颗星球或许会成为我们的新家园。