來源:北京新浪網
2006年1月31日
早報專稿 上世紀60年代,美國陸軍工程兵團在阿拉斯加的費爾班 克斯北部挖出一條110米長的地底隧道。這條在冰封山麓下潛行的 地道有個極為拗口的名字───“寒區研究與工程實驗室永久凍土 地帶隧道”,顯然是用來進行特殊環境下的科學研究。然而,出入 其中的不是地質學家,也不是環境學家,而是一個戴著茶色方框眼 鏡、滿腦子奇思異想的太空生物學家───理查德﹒胡佛。 這個美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的專家來這里做什麼?如果要 找外星生物,他理應到航天飛機上去碰碰運氣,而不是在自己的老 家掘地三尺。要知道,走進這片神祕世界就如同一腳踏進了更新世 (Pleistocene,地質年代,距今164萬年至1萬年前),數萬年前被冰 雪封凍的枯根雜草在頂端垂蕩,滅絕已久的動物遺骨則突兀地從縫 隙中扎將出來。這里哪是什麼太空實驗室,更像是考古基地。 胡佛博士卻饒有興致地觀察著周遭的一切,雙眼急切搜尋著任何可 能隱身其中的外星生物───嚴格來說,應該是類似外星生物的“ 本地異種”。事實上,他認為如果有任何生物可以在永久凍土帶等 無生命跡象的環境中存活,那麼人們就有理由相信,一些環境相仿 的外太空地帶也同樣可能存在某種生物。 地球外的世界究竟有沒有生物存在?除非有真實的外星來客“現形 ”,否則沒人能回答這個問題。不過,越來越多的跡象顯示,地球 并不是浩瀚宇宙或太陽系中唯一的綠洲。為了加快人類的搜尋過程 ,全副武裝的研究人員正向地球上的極限之地派出“偵查艦隊”, 他們在精密探測儀的幫助下鑿掘凍土、潛入洋底、鑽透地心,一切 只為最終證明:人類在宇宙中并不孤單。 1.外星人幾億年前和人類是一家? 無論是《世界大戰》里形象猙獰的火星入侵者,還是《外星人》里 古怪卻可愛的ET,天外來客永遠是科幻小說中的經典主題。而在 現實生活中,如果有什麼能比這些藝術形象更令科學家激動難耐, 那就是外星人也許真實存在。 雖然外星生物總以稀奇古怪的模樣出現在人們的想象中,但在 NASA的天文學家道格拉斯﹒哈金斯看來,它們的“廬山真面目” 很可能也是從碳元素演變而來的生化體───從根本上來說,它們 或許和地球生物“幾億年前是一家”。“碳可以衍生出的化學復合 物,要比人們從元素周期表中提煉出的排列復雜許多。”哈金斯表 示。他相信,拉近外星和地球物種的距離將有助於人們揭開這一千 古之謎的面紗。 行星并非如人們所想的那樣與世隔絕。既然星塵碎片可以化作“流 星”墜入另一個星球,這就意味著生命體可以實現“星際跳躍”。 更何況近年來的研究顯示,水、氮、磷等繁衍生命的基本物質,在 地球之外的行星中也確實存在。 最激動人心的當屬哈金斯去年11月的最新發現:構成生命的基本物 質在整個宇宙空間中普遍存在。利用NASA的“斯皮策”太空望遠 鏡,哈金斯的科研小組發現宇宙中存在一種特殊的“多環芳香烴” (復雜有機物,簡稱PAHs)。與普通的PAHs相比,其分子結構中含有 “氮”元素,而後者恰恰是構成生命的重要元素。 “這就好比種植。若是將這些分子撒在環境合適的星球上,它們就 將成為生命起源的材料。”哈金斯興奮地解釋道。令他大呼“戲劇 性”的是,這些物質甚至存在於一些即將死亡的恆星天體周圍。“ 從某種意義上這似乎告訴我們,即使在死亡來臨之刻,浩瀚宇宙中 同時也在孕育新生命開始的火種。” 2.其他星球也存在地球“生命搖籃”? 最近,科學界對孕育生命的環境研究產生了180度大轉彎。過去人 們總以為生命存在的條件太過苛刻,因此類似的“奇跡”只可能在 地球出現。然而這種傳統論斷卻被“嗜極生物”所改寫───這種 生命形式可以在許多“死亡地帶”中生存,如充滿有毒化學物質的 湖泊、含鹼沙漠或極熱的深海火山……在這些無法孕育已知生物的 “艱苦條件”下,“嗜極生物”卻照樣蓬勃發展。 五年前,胡佛博士就在阿拉斯加的凍土坑道里發現了類似的神奇生 物。當時,冰層里的一抹金棕色軟泥吸引了他的視線,起初他還以 為那是硅藻或顯微金褐藻,等到放在實驗室的顯微鏡下才發現,其 中竟有一些可以存活的細菌細胞。“當時就覺得腦子里轟的一聲, 我立刻意識到它們就是3萬多年前的‘更新世菌’!”胡佛回憶道 。 胡佛在進一步的研究下發現,這些包含靠糖和蛋白質生長的厭氧細 菌,早在更新世時代末就已凍僵,但它們卻能在溫度上升後的任何 時間“復活”。於是胡佛等人總結說,地球上確實存在能耐極冷環 境,并在“休眠”萬年後恢復正常活動的生物。 如果在這種極端地區存在生命的潛力,那麼其他星球是否也不乏類 似的“生命搖籃”呢?胡佛博士給出了近乎狂熱的積極回答:“在 這種苛刻環境下存在微生物表明,我們可能有一天在火星的冰川或 永久凍土層,或木星衛星‘歐羅巴’的冰蓋或海洋中,發現類似的 生命形式。” 無獨有偶,美國亞歷桑那州大學的麥耶爾博士也在智利北部的阿塔 卡馬沙漠找到一種“活細菌”。在這片幾千年都沒有一滴降雨的不 毛之地,許多搜尋生命的科學家都曾失望而歸,但當麥耶爾和學生 們“掘地數尺”後,他們卻發現DNA和若干細菌的跡象。“它們可 能休眠了許久,但卻依舊靜靜地躺在那里,仿佛是在耐心等待雨水 、有機物,抑或適宜的環境。”麥耶爾說。 阿塔卡馬沙漠被認為非常接近火星的環境,或許未來的某天,人們 也會在火星上發現一種靜靜等待“回春”的生物。 3.如何在地球“犄角旮旯”找未知生物? 在人類有能力到火星開設“現場實驗室”前,地球上的精英們已經 開始摩拳擦掌,希望從“犄角旮旯”里找出一些人們未知的生物。 無論是在冰層間,還是在大洋底,科學家們對這種大海撈針般的工 作樂此不疲。 挪威奧斯陸大學的漢斯﹒阿蒙森就在布滿冰層的北極小島上尋找著 理想中那“外星人的足跡”。他和同事們通過四套設備來搜尋所有 的潛在獵物:細菌基因、細菌細胞壁、腹□三磷酸(生物體直接的 能量來源),以及各種各樣的蛋白質……任何可能顯示生物蹤跡的 物質幾乎被一網打盡。 地球當然不是漢斯真正的目標。他希望自己的“生命探測器”有一 天能在火星上找尋生物,但在那之前,他得先在模擬地帶進行實戰 演練。“在踏足火星前,你總想對自己尋找的答案更加確定些。” 他告訴同事們說。不久前,漢斯在冰封火山中成功地找到一種“休 眠”生物,這也再次堅定了他對外星生物的憧憬。 在50000千米深的洋底,一群同樣興致十足的科學家正在練習“釣 魚”。事實上,來自俄勒岡大學的專家舒爾茨正致力於研究海底火 山的生命跡象,因為此處的溫度環境完全可以充當木星衛星‘歐羅 巴’的標本。舒爾茨打算用一種特殊的儀器“抓住”從海地不斷冒 出的水泡,然後放在一個衡壓的密封器皿中“觀察”。他相信,這 些水泡中的細菌在沒有巨大氣壓的情況下可能會獲得“新生”。 與此相比,卡內基梅隆大學太空專家的研究活動更像是“撒網”。 他們開發了四種熒光染料,分別可以辨識出糖類、蛋白質、DNA和 油脂這四種地球生命體中最常見的物質。屆時,“漫游者”火星探 測器只要在某個目標區域里“撒”下染料,出現熒光的地點就會被 一一攝到照相機里,然後通過計算機將圖片傳回地球。 4.如何保護行星不受生物“交叉污染? 細心的人們一定會問:科學家們怎麼才能確定,“漫游者”火星探 測器發現的生物是土生土長的“外星物種”,而不是從地球上不小 心帶去的“偷渡客”?另外,就算果真找到了“外星人”,科學家 們下一步又該怎麼辦?解決這些問題的重擔都落到了NASA“行星 保護”項目官約翰﹒蘭默的肩上。 “行星保護”?第一次聽到這個頭銜的人們都忍不住對蘭默竊笑一 番。就連蘭默自己都調侃說,大家很容易把他想象成科幻片里保護 地球的“黑超特警”,“在大街上追逐外星生物的黑衣人”。實際 上,作為星際“邊境衛士”,他的職責是保護行星不受到各自生物 的“交叉污染”:既不能讓外星生物侵入地球,也不能讓地球上的 生物跑到其它行星上去繁殖。 舉個最簡單的例子,NASA在2003年結束對土星的“伽利略”探測 計劃時,曾想將太空船留在太空軌道里任其“自生自滅”。但蘭默 和他的同事卻提出,萬一太空船和歐羅巴(土星衛星)意外相撞,來 自地球的有機體就有可能在歐羅巴大肆繁殖。於是,NASA最終還 是決定讓“伽利略”探測器墜毀於環境嚴酷的木星,結束14年的太 空之旅。 當然,并非每次太空登陸都需要蘭默如此煞費苦心。如果是在月球 這種極端不適宜生命生存的環境,那麼科學家們只需進行簡單的基 礎清理就可以了。但對於像火星這樣具有生命潛力的行星來說,探 測任務就必須嚴格遵循“指導原則”───任何搜尋生物的儀器設 備都必須經過嚴格消毒﹔如果探測目的地可能存在任何狀態的水, 那麼所有探測器也都必須嚴格殺菌。 “在對外星生物了解不足的情況下,我們從原則上建議研究人員警 惕任何太空樣本,把它們視為高度危險品,直到有確鑿證據顯示它 們安全無害為止。”蘭默介紹說。鑒於安全考量,NASA對“天外 來客”的態度看來并不怎麼友好。 越來越多的跡象顯示,地球并不是浩瀚宇宙或太陽系中唯一的綠洲 。為了加快人類的搜尋過程,全副武裝的研究人員正向地球上的極 限之地派出“偵查艦隊”,他們在精密探測儀的幫助下鑿掘凍土、 潛入洋底、鑽透地心,一切只為最終證明:人類在宇宙中并不孤單 。 找外星人年表 ☆收聽 1960年,科學家進行了一項搜尋可能來自遙遠天體電波的“奧茲瑪 計劃”,在連續150多個小時的監聽過程中,沒有收到任何可疑信 號。1992年,那些熱衷於尋找外星人的科學家,又推出一個規模更 大的“地外文明搜索計劃SETI”,至今還沒收到什麼信息。 ☆出擊 1972年和1973年,美國發射的“先驅者”10號和11號空間探測器, 分別帶著兩張特殊的地球“名片”,上面刻有一男一女兩個人像等 代表地球信息的符號。 1974年,人們通過阿雷西沃天文台,向武仙座的一群星星發出了第 一份“電報”,這份“電報”要過24000年才能到達目的地。 1977年8月,美國發射的“旅行者”1號和2號空間探測器,各攜帶 一張“地球之音”的唱片,向遙遠的文明星球問好。 ☆觀望 2002年,一台專門用來搜尋來自外星人信號的望遠鏡開始對太空進 行掃描。大型望遠鏡發出的高能量激光可以將信號傳遞到許多光年 以外的地方。 2005年3月,日本首次宣布利用光和電波尋找“外星人”。 ☆研究 2005年9月,英國格拉摩根大學宣布,開設學制三年的天體生物學 本科專業,以鼓勵更多的人探索太空生命。 ☆搜索 2005年10月16日,Google宣布與NASA的一項合作關系,雙方將在 尋找外星人領域展開合作。Google的創始人布林表示,已開發一種 算法,不僅能搜索台式機、電冰箱,甚至能夠穿越時空,搜索智能 生物。 原載美國《科學》雜志 克里斯汀﹒布朗李撰文 早報記者 俞懿□ 編譯 |