人類該如何在地球之外尋找生命跡象

北京時間12月9日消息，據國外媒體報導，科學家投入了很長的時間和足夠多的精力來尋找外星生命的證據，但即使它們真的存在，可能也不太容易識別。研究人員越來越意識到，發現外星生命的過程可能正將人類置於一個充滿不確定性的位置，並可能帶來不那麼愉快的後果。最初的數據可能會讓人側目，並引發對外星生命的猜測，但並不足以最終解決這個問題。

「（發現外星生命）可能會是一個緩慢的過程，不像在地球上的綠色的小機器人嚇唬大家，」麻省理工學院的天文學家薩拉·西格在華盛頓舉行的國際宇航大會上說，「這可能要花很長時間。」薩拉·西格一直關注系外行星的探索，她認為一個緩慢的發現過程可能有助於人們更容易應對，並理解發現的重要性。

加拿大約克大學的人類學家凱瑟恩·丹寧表示，這種不確定性可能會讓人類難以應對。「作為人類，我們不擅長維持開放的空間，」丹寧說。「我們總要想方設法把這些空間填滿。」

凱瑟恩·丹寧還指出，在探索可能存在的外星生命時，大量可利用的信息可能會引發恐懼和其他負面情緒。關於與地外生命接觸的設想，即使來自於科學家，也常常不那麼令人愉快，現代的信息流通模式傾向於消極和不準確。

因此，如果發現的外星生命不夠明確，人類可能會自行腦補，而不考慮證據的不足。如果發現的是某種外星智能生命，就可能出現更令人擔憂的情況，因為科學家實際上對外星生命的能力、技術或意圖等都缺乏詳細的了解。從科學的角度來說，這將是非常令人興奮的發現，但對很多人來說，這又創造了一個可以想像的空間。

凱瑟恩·丹寧認為，為了做好迎接新發現的準備，人類應該花一定的時間來練習如何應對這種不確定性，並通過更多的對話，讓我們對人類駕馭新發現的能力更有信心。

薩拉·西格也把這種不確定性視為科學家面臨的挑戰，儘管是以一種截然不同的方式。她描述了這樣一種可能性：隨著系外行星研究的不斷發展，不同人群對地外生命存在確定性的理解可能會出現分歧。科學家們可能仍然缺乏足夠的證據來真正地識別這種生命。但是，如果能收集足夠多看似合理的可能性（儘管尚未證實），情況就會有所不同。

天體物理學的前景

藝術家描繪了在宇宙的歷史過程中可能存在的許多類地行星。

幾十年前，談論在地球之外發現外星生命還是一個無聊的夢想，但今天，天體生物學已經是一個蓬勃發展的領域，得到了來自不同科學領域的支持，並取得了一些令人難以置信的發現，而且未來可能還會有更多的發現。

為了確定天體生物學接下來的發展方向，2018年，美國國家學院（包括科學院、工程院、醫學院和科學研究委員會）召集了一個由專業科學家組成的小組，對2015年以來該領域發生的事情進行了回顧，並對未來應該優先考慮的問題達成了共識。研究結果發表在2018年10月10日的一篇論文中，其中對美國國家航空航天局（NASA）提出了一系列建議。

這份報告在一定程度上總結了未來幾十年天體生物學領域的技術需求。如果想取得突破，科學家將需要功能強大的望遠鏡和阻擋星光的儀器，而這些設備目前還沒有製造出來。這份報告也涉及了思維模式和研究實踐。

這就是天體生物學與許多其他領域的不同之處：強調跨學科思維，並匯集廣泛的科學專長。我們需要在系統層面進行思考，將行星作為一個整體來對待，並將宜居性放在一個「光譜」裡考慮，而不只是簡單的是或否的問題。

這種想法的改變，部分來自於我們對自己星球的發現，科學家越來越認識到地球生命是多麼頑強。從微生物以化學物質為食的深海噴口，到嚴酷的阿塔卡馬沙漠，再到南極洲冰層下的深處，生命不斷出現在以往認為環境條件過於嚴苛的地方。這些發現證明，某種生命無法生存的地方對另一種生命來說可能是非常舒適的。

報告的撰寫者強調，所有這些發現都表明，我們需要更有創造性地思考應該在太陽系中哪些地方尋找生命。他們還特別提到了地下生命存在的可能性。報告中還強調了識別生命的一個重要挑戰：準確地找到並解釋生命特徵的化學變化。天體生物學家明白，這並不像聽起來那麼簡單。特別是在外太陽系，科學家甚至很難發現潛在的生物特徵。

生命不會超越化學過程，除非你討論的是非常複雜的分子，比如藥物和其他東西。以氧氣為例，早期的單細胞生命將大量氧氣輸入地球大氣層，但氧氣也可以通過非生物過程產生。生命是一個系統層面的屬性，所以你不能把各個部分拆開，然後說這些部分代表了生命，這份報告強調，科學家必須弄清楚如何審視潛在的生物識別特徵，學會發現引起誤導的信號。

也有一些建議關注類似人類的生命形式。該報告指出，為了找到外星生命，美國國家航空航天局需要與私人組織和其他國家建立合作關係，在籌劃階段就將天體生物學納入所有不同類型的任務。

該報告還標誌著外星智能探索（SETI）重新進入了主流研究領域。自20世紀90年代以來，美國國家航空航天局就停止為該領域提供資金。SETI致力於尋找技術先進的文明信號，即尋找像我們這樣的智慧生命，而不是單細胞生物。

「說某些研究不屬於天體生物學的範疇，這很令人沮喪，而且在科學上讓人無法忍受，」獨立非盈利機構SETI協會的天體生物學家吉爾·塔特說，「至少現在（外星智慧生命探索研究）是合法的，並作為整個天體生物學研究的一部分被討論。」

最重要的是，該報告強調了天體生物學誘人的前景，以及對我們生活和世界觀的潛在影響。「看看我們從這些其他行星系統中發現了什麼，這或許會讓地球重新煥發出光芒，」舍伍德·洛拉爾說，「通過研究所有這些複雜的系統，我們可以對每一個行星系統都有更多的了解。」

總的來說，這份報告反映了天體生物學領域是如何不斷成熟的，而且「它實際上正在成為一門真正的科學，而不僅僅是一個觀點。我認為，這份文件確實反映了這一點，」薩拉·沃克說道。