在电影中,与外星人的首次接触总伴随着巨大的戏剧性。通常,外星人会携带着激光枪前来;而在更仁慈的情节中,它们则以连帽的瓦肯人、手指发光的共情者或埋藏在月球上的黑色方块状文物等形式出现。无论如何,传达的主要信息是清晰的:我们在宇宙中并不孤单。
事实上,发现外星生命的过程将充满大量的模糊性和怀疑。我为什么如此确定?因为这已经发生过了。两次。
1976 年,双子星“海盗 1 号”和“海盗 2 号”着陆器降落在火星,并发起了有史以来在另一个星球上寻找生命的最高远大努力。这些机器人采集了土壤并进行了四项实验。其中一项实验是将样本置于营养液中进行培养。结果样本立即排放出一种含碳气体(极有可能是二氧化碳),那一刻令人震惊,似乎“海盗号”找到了外星生物标志——生命活动化学证据。
随后,一个令人沮丧的认识浮现出来:火星地表上的化学物质本身就能产生相同的效果,而无需微生物的参与。其他“海盗号”实验均一无所获;美国宇航局的官方结论是“在任一着陆点均未发现生命迹象”。
设计了排放气体测试(技术上称为“标记释放实验”)的研究员吉尔伯特·莱文(Gilbert Levin)从未接受过这一结论。亚利桑那州立大学“超越:科学基本概念中心”的主任保罗·戴维斯(Paul Davies)表示:“吉尔坚信他发现了火星生命。”该中心是莱文退休前曾担任兼职教授的地方。“我的感觉是‘海盗号’任务还没有完成。每个人都急于说‘哦,好吧,那不可能正确’。至少,人们应该认为这个实验应该被重复。”现在,许多其他研究人员也同意这一观点,尤其是考虑到最近发现火星土壤含有可能掩盖任何有机物质的氯化合物。
近二十年后,火星又成为另一场外星生命戏剧的主角。1996 年 8 月,美国宇航局在华盛顿特区召开了一场紧急新闻发布会,一个科学家团队展示了一块来自红色星球的南极陨石中发现的化石微生物和生化物质证据。克林顿总统宣布,这一发现“预示着生命的可能性”。然而,一次令人兴奋的狂热之后,很快就被广泛的质疑和批评,甚至嘲笑所取代。同样,支持者也从未退缩。美国宇航局约翰逊航天中心的天体生物学家大卫·麦凯(David McKay)在去年去世前一直坚信,这块陨石含有火星细菌的痕迹。
在新的地方搜寻
经历了两次显而易见的失误后,对生命感兴趣的科学家们已经从“海盗号”的方法中退了回来。“美国宇航局将其火星任务包装成到处都是‘生命’这个词,但他们现在实际上并没有寻找生命;他们正在寻找条件是否曾经‘有利于’生命,”戴维斯说。例如,耗资 25 亿美元的“好奇号”漫游车已经证明,在红色星球上曾经流淌过温暖的溪流,但它并没有配备寻找任何现存或已灭绝的微生物。
要改进“海盗号”的结果,需要将样本带回地球,在那里研究人员可以进行更精细的分析。这可能在未来十年内实现。美国宇航局正在制定“火星 2020”漫游车的计划,该漫游车是“好奇号”的升级版,将于(没错)2020 年发射,并收集样本供将来带回。俄罗斯和欧洲航天局正在合作,计划在 2020 年代带回火星土壤样本。中国官方新华社报道称,该国也希望在 2030 年前发射类似的探测任务。
与此同时,太阳系中潜在宜居地点的数量不断增加。现在,除了火星之外,天体生物学家还兴奋地谈论至少两个关键目的地:木星的卫星欧罗巴(Europa)和体积小得多的土卫二(Enceladus),它围绕土星运行。
欧罗巴被一层冰壳包裹着,其上有一个全球性的海洋;深处,这颗卫星的内部热量可能创造出适宜生存的条件,类似于地球上中大西洋海岭和东太平洋海隆底部的热液喷口。去年 12 月,哈勃望远镜发现了欧罗巴表面喷射出水蒸气的迹象,表明冰层表面稀薄且具有活力。这一发现让负责一项名为“欧罗巴快艇”的探测任务的团队激动不已,该任务旨在进行更近距离的观察——尽管像“好奇号”一样,该航天器将专注于研究当地环境,而不是寻找微生物形式的 E.T。
在某些方面,土卫二的情况更为简单。这个直径 500 公里的冰球会喷射出巨大的冰晶羽流,这些羽流显然源自卫星南极附近的地下湖泊。
由于羽流将湖泊中的物质喷射到太空中,探测器可以简单地穿过羽流几次,收集样本并将其带回地球的实验室进行研究。彼得·邹(Peter Tsou),一位曾为此类任务制定概念的前美国宇航局工程师,称之为样本返回式外星生物学研究的“唾手可得的成果”。然而,截至撰写本文时,该任务尚未获得资金。

研究生活在极端气候中的生物,可以为研究人员提供关于可能在欧罗巴冰层下生存的生命类型的见解,如上图所示。| NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
生命的家庭入侵
让我们乐观地设想一下,在接下来的十年里,火星、欧罗巴和土卫二都将得到彻底的生命探测。好了,让我们放开幻想,梦想一下,所有这三项实验都得出阳性结果。即使那样,结果也可能令人沮丧地不确定。
如果我们只发现化石遗迹,那么举证责任将是压倒性的,正如麦凯及其同事们在实践中吸取的教训。复杂的有机化合物和看起来很像细菌的形态很容易形成,而无需生命的作用。即使我们找到了一批活的异星微生物,那也未必能解决问题。地球上的细菌很容易悄悄进入实验室样本并污染它。更糟的是,小行星撞击可能造成了更根本的污染,数十亿年前将带有细菌的岩石从一个行星抛到另一个行星。
因此,首次接触的现实版本可能无法回答最深层的问题:地球是一个特例,还是一个巨大的生命世界社区的一部分?“我们仍然完全不清楚生命是如何从非生命转化而来的,”戴维斯说,“如果我们不知道这个过程是什么,我们就无法估计发生的几率。”
幸运的是,有一种方法可以在这里和现在进行调查,而无需太空任务的昂贵费用和漫长的日程。“如果生命在类似地球的条件下容易产生,那么,它肯定在地球上已经启动了无数次,”戴维斯说。也许有些当地的外星人仍然生活在我们中间,只是我们还没有认出它们。发现第二个起源的后代将是一个启示。任何可以发生两次的过程,很可能在宇宙各地的地点发生一百万次,甚至十亿次。
为了区分“我们不认识的生命”,戴维斯建议寻找在极端温度或深度下茁壮成长的微生物。一个特别具有指示性的结果将是发现利用与已知生物分子镜像版本相同的生物分子进行代谢的生物,使其代谢与任何已知生物不兼容。“我认为那将是板上钉钉的,”他说。
这种“后院搜索”是预算缩减但洞察力不断扩展的时代的完美项目。“在 60 年代,当我还是一个对地球以外生命感兴趣的学生时,我差不多就像在说我想找仙女一样,”戴维斯回顾说。“现在,大多数科学家都有这样的先入之见,认为生命遍布各地。我们能检验这一点吗?这不需要太多努力。它只需要人们保持开放的心态。”
[本文最初以“E.T. 至今仍未现身?”的标题印刷]















