两个“海盗”号着陆器上都安装了取样机械手。机械手从火星表面采集土样后，把土样送到飞船舱内。舱内有像电动火车的料车，把样品颗粒送去进行5种不同的试验：一种是无机化学试验，再一种是在沙粒和尘埃中寻找有机分子，另外三种是寻找微生物。当我们在一个星球上寻找生命时，我们是在做某些假定。虽然我们尽量不假定其他星球上的生命完全像我们身边的生命，但我们所能做的毕竟有限，我们只对地球上的生命有比较详尽的了解。“海盗”号的生物实验是第一次开创性的努力，它们并不代表寻找火星生命的最终结果。分析的结果一直似是而非、令人烦恼、又令人激动。此外，至少到目前为止，大体上仍难以做出绝决性的结论。
三种微生物实验的重点虽然各不相同，但有一个共同的课题，就是有关火星上新陈代谢的问题。假如火星土壤中存在微生物，它们必定要摄取食物、排出废气：或者从大气中吸收气体，然后借助阳光把气体转化成有用的物质。所以，我们带了一些食物到火星上去，希望火星生物（如果存在生命）会发现它们挺可口。而后。我们再观察土壤中是否放出令人感兴趣的新气体。另一种办法是带去用放射性标记的气体，然后观察这些气体是否转变成有机物。假如变成了有机物。就可以推断存在火星生命。
根据发射前制定的标准，在“海盗”号的三种实验中似乎有两种得到了肯定的结果。第一，当火星土样与经过消毒的地球有机溶液相混合时，土样中有东西使有机溶液发生了化学分解，这很像是进行呼吸的微生物代谢了从地球上带去的食物。第二，当把地球上的气体通入火星土样时，气体与土壤发生了化学结合，这种现象，与进行光合作用的微生物从周围气体制备有机物十分相似。进行这些取得肯定结果的火星生物实验所用的土样共有7个，取自相隔50公里的两个地点。
但情况是复杂的，判断实验是否成功的标准也可能不恰当。为了进行“海盗”号的生物实验。人们做出了巨大努力，并利用了多种微生物进行校验，却很少做出什么努力去进行实验，对火星表面无机物的可能作用进行校正。火星不是地球，正如洛韦尔的遗训提醒我们的，我们可能被假象所迷惑。在火星土壤中，可能有外来的无机化合物。在没有火星微生物的参与下就能够氧化食物。也许有某种特殊的无机催化剂，它能固定大气中的气体，并使之转化成有机分子。
最近的实验表明，情况恰恰可能就是如此。1971年火星发生大尘暴时，“水手9”号的红外光谱仪摄取了尘埃的光谱图。我和O·B·图恩及J·B·波拉克在分析这些谱图时发现，谱图的某些特征似乎与蒙脱土及其他种类的黏土矿物完全吻合。“海盗”号着陆器后来进行的火星土壤探测结果也与我们的分析结果相似。A·贝林和J·里希庞发现，如果在实验室的实验中，用这样的黏土代替火星土壤，就能够重现“海盗”号“成功”进行的生物实验的某些关键特征，即重现那些类似光合作用以及像是呼吸作用的特征。黏土具有复杂的活性表面，能吸收和释放气体，还能催化化学反应。但是说无机化学能够解释“海盗”号生物实验的全部结果还为时过早，它只是说明，“海盗”号的实验结果不再是令人吃惊的了。当然，黏土的假说并不能排除火星上存在生命的可能性，却无疑使我们相信，还没有有力的证据表明火星上存在微生物。
即便如此，贝林和里希庞的实验结果在生物学上仍具有重大的意义，因为它们说明了，在没有生命存在的情况下，土壤具有某种化学性质，其作用相当于生命活动。在地球上出现生命之前，可能也有类似呼吸和光合作用的化学过程在土壤中循环。生命一产生可能马上就参与了这些过程。此外，我们知道，蒙脱土是一种潜在的催化剂，能促进氨基酸结合成类似蛋白质的长链分子。原始的土壤也许是地球生命的摇篮。现代火星土壤化学也许能为地球生命起源及其早期历史提供重要线索。
火星表面有许多环形山（陨石坑），都是以人的名字，通常是一位科学家的名字来命名。维希尼亚克环形山凑巧位于火星的南极地区。维希尼亚克并没有说过火星上一定有生命，他只是认为火星上可能有生命，而确证火星上是否有生命是一件至关重要的事情。假如火星上真有生命，那么我们将有唯一的机会来检验我们的生命形态的普遍性。如果颇似地球的火星上没有生命，我们也必须弄清其原因，因为如果情况确实如此，正如维希尼亚克所强调指出的，我们经典的实验和控制学就将面临科学上的挑战。
“海盗”号的生物实验结果可以用黏土来解释，这些结果并不能证明存在生命这样一个事实有助于解开另一个难题，即“海盗”号的有机化学实验在火星土壤中没有找到任何有机物。假如火星上有生命，那么生命的遗骸到哪里去了呢？火星上没有发现有机分子，既没有蛋白质和核酸的构成物，也没有发现简单的碳水化合物，完全没有地球上的那种生命物质。这种情况并不一定是矛盾的，因为“海盗”号的生物实验要比化学实验灵敏1000倍（以等量的碳原子为标准），而生物实验似乎检测到火星土壤中的合成有机物。但这一切并没有留下多少余地，因为地球土壤中含有曾经存活的生物的有机残余物，而在火星土壤中，其有机物的含量比月球表面还要少。如果坚持存在生命的假定，那么我们只能认为生物的遗体被火星表面具有化学反应性的氧化性表面所分解，就像过氧化氢瓶中生物的命运一样。或者认为，火星上存在着生命，但与地球上的生命相比。有机物所起的作用小得多。
在我看来，后一种可能似乎是一种诡辩。我不得不承认，我是一位固执的“碳至上”主义者。碳存在于宇宙的各个角落，它奇迹般地造出了生命所需要的复杂分子。我也是一个“水至上”主义者，水是有机化学能起作用的理想溶液，它能在很大的温度范围内保持液态。但有时我又感到犹豫，我对碳和水的偏爱难道与我的躯体主要是由它们组成这样的事实没有关系吗？我们之所以主要由碳和水组成，难道不是由于在生命起源之时，地球上这些物质特别丰富吗？难道其他地方的生命，譬如说火星上的生命，就不能由其他物质构成吗？
我本身是水、钙和名字称为卡尔·萨根的有机分子的集合体。你也是由与我几乎相同的分子组成的集合体，只是聚集的标记有所不同而已。但仅此而已吗？难道除了分子以外就没有其他东西了吗？有些人会觉得这种观点颇有损于人的尊严。但在我看来，宇宙能允许分子机器进化到人体这样复杂、精密的程度，实在是莫大的荣耀。
但是，生命的本质并不是构成人体的众多原子和简单分子随意地堆集在一起。我们常常看到，构成人体的某种化学物质价值只有97美分、10美元或相差无几的价格，看到我们宝贵的身躯价值如此可怜，真令人有点恼怒。然而，只有当人体变成最简单的可能成分时，才能这样来估价。人体的主要成分是水，而水几乎不值分文；碳则是以煤的形式来估价的；我们骨头中的钙就是白垩土；人体蛋白质中的氮则存在于空气中（而空气也是便宜之至的）；我们血中的铁在锈钉上就有。如果我们知道的就是这么一点点，我们或许会想把组成我们身体的所有原子装在一个大容器内搅拌。我们可以任意地延长这种可笑的尝试，最后我们只能得到令人乏味的原子混合物。除此之外，我们还能期望得到什么呢？
哈罗德·莫罗维兹根据人体的准确分子组成，计算了从化工商店购买同样分子组成的化合物所需的费用，答案是大约1000万美元。这个价钱应该会使我们都觉得稍微心安理得些。但即使我们把这些化合物混合在一起，也绝不可能有一个人从罐子里钻出来，因为那已大大超越了我们的能力，而且在相当长的时间内仍然是不可能实现的。幸运的是，还有其他花钱较少但可靠性高的方法能制造人体。
我认为，总体而言，许多星球上的生命都将由与地球相同的原子所组成，甚至基本的分子，如蛋白质和核酸，也可能相同只是组合的方式不同而已。漂浮在稠密的星际大气中的生物，其原子组成也将可能与我们极其相似，差别只在于它们可能没有骨骼，因而不需要那么多钙。在其他世界上，也许使用的是水以外的某种溶液。氢氟酸可能就相当不错，尽管宇宙中氟的含量并不多，氢氟酸对构成人体的分子极其有害，但其他有机分子，例如石蜡分子，在氢氟酸中却极为稳定。液氨可能是一种更好的溶液，因为宇宙中氨的储量非常丰富。但只有在比地球和火星冷得多的世界里，氨才能成为液态。在地球上，氨通常是一种气体，如同水在金星上呈气态一样。还有一种可能，即可能存在根本就不需要任何溶剂系统的生物，也就是固态生命，那里只有到处传播的电信号，没有四处漂浮的分子。