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“宇宙中存在外星生命”

要想尋找外星生命,人們必須先理解地球上生命的起源。一些存在於水下火山口的生命形式,能代表地球上的早期生命形式。
要想尋找外星生命,人們必須先理解地球上生命的起源。一些存在於水下火山口的生命形式,能代表地球上的早期生命形式。 Imagebroker / Alamy Stock Photo

諾貝爾獎得主瑞士物理學家Didier Queloz與瑞籍德裔天體物理學家Sascha Quanz希望能在蘇黎世新成立的一所研究中心研究生命起源的問題。兩位科學家對此有何具體展望?

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新成立的生命起源與傳播中心將於明年在蘇黎世聯邦理工學院(ETH)開幕。該中心計畫將與英國劍橋大學開展合作。瑞士資訊swissinfo.ch就這一新項目採訪了兩位策劃人。

Didier Queloz
Didier Queloz. swissinfo.ch

瑞士資訊swissinfo.ch:Queloz先生,您在外行星方面的發現為您贏得了諾貝爾獎。您認為在地球外存在生命的可能性有多大,例如在外行星上或者在火星上?

Didier Queloz:我絕對相信,宇宙其他地方還存在生命。理由很簡單,因為太空中的恆星與行星數不清。生命只存在於地球上的這種可能性非常低。

作為科學家,您如何定義生命?

D.Q.:(笑)如果一個人討論生命起源,這當然是首先要面對的問題。可以從兩個角度看待這一問題。首先,我們熟悉地球上存在的生命,我們可以以此作參考。這是種可靠的手段,因為地球上存在的化學物質或許也能在另一顆行星上出現。也就是說,我們按照我們在地球上熟知的生命形式尋找生命。

>> 你可以在我們對蘇黎世聯邦理工學院的採訪影片中找到更多關於尋找太空生命的有趣內容。

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其次還有未知的問題:如果不知道生命是什麼,要如何辨認生命?對這一問題最合適的回答,是把生命看作行星系統的一部分。生命一定會在行星歷史的某個時間點發揮作用。正如在地球上,氧氣是生命存在的原因。

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因此我們能夠預料,生命會以某種方式影響某顆行星上的化學物質。但挑戰在於如何識別。或許我們會發現某種我們無法解釋的特徵,然後決定將此特徵命名為“另一種生命形式”。

這位1966年生的瑞士天文學家,在1995年時與他的博士指導教授Michel Mayor一同發現了第一顆外行星:飛馬座51b。外行星是圍繞著類似太陽的恆星運行的行星。

據專家介紹,Queloz與其指導教授的發現是20世紀天文學領域內最重要的發現之一。它開啟了新的研究領域,讓我們能理解人類在宇宙中的位置,也極大地提升了發現外星生命的可能性。

2019年10月,這兩名瑞士科學家的發現為他們贏得了諾貝爾物理學獎這一殊榮。

Queloz曾在日內瓦大學和劍橋大學的天文學系任教,他將於2021年赴任蘇黎世聯邦理工學院,負責建立新的研究中心與該中心的領導工作。

Quanz先生,生命存在都有哪些條件?

Sascha Quanz:我們沒有肯定的答案。我們只知道地球上的生命形式是如何運作的,而且我們剛開始明白地球上出現生命需要哪些初步條件。但問題是:我們能否想像另一種生命條件?這正是我們在新研究中心嘗試回答的問題之一。

您說我們必須更多體驗地球上的生命起源。在培養皿中創造生命可能嗎?

D.Q.:從技術上來說,人類能夠“反向再現”生命的起源,也就是我們所說的“逆向工程”。我們可以嘗試回到最初,就好比你能通過拆卸汽車學習如何組裝它一樣。除非有人能在實驗室裡創造某種形式的生命,否則我們無法真正了解生命起源,我想,在這點上人們存在共識。

對人類來說,為什麼宇宙其他地方是否存在生命這個話題這麼有趣?

Sascha Quanz
Sascha Quanz. swissinfo.ch

S.Q.:我覺得這是因為人類幾千年來都在反覆問這個根本問題。我們還可以問另一個問題,也就是:為什麼生命起源的問題現在如此重要?

為了回答這一問題,國際高等教育界內設置了各種機構為研究人員提供合作機會,這是為了結合不同領域的研究成果。這需要時間,但現在我們已經對若干概念有了足夠紮實的認識。我想,現在是開展跨學科研究的成熟時機,因為如果我們不與其他學科的同事們建立聯繫,我們就會止步不前。

2022年6月,蘇黎世聯邦理工學院與劍橋大學合作的新研究中心將剪彩,這也是您二位的主意。那麼,跨學科研究將是這座研究中心的主要特徵嗎?

S.Q.:我們衷心歡迎所有對此課題感興趣的人加入我們,參與我們的研究。我們將從直接關聯最明顯的學科開始,像是化學、生物、地理、天體學。

但比如說,我們也會諮詢環境系統學家,他們了解地球的氣候,這也將十分有助於引導我們的某些觀點、某些想法。但我們得看都有誰對這一課題感興趣。我當然認為人越多越好。

這名1979年在德國出生的天文物理學家,在海德堡馬克斯·普朗克天文學研究所完成了他的博士論文。 Quanz持有瑞士國籍。他自2009年起開始在蘇黎世聯邦理工學院工作,並於2019年升任粒子與天文物理學系外行星及宜居度副教授。

他的研究團隊致力於為主要的地面和空間觀測站,開發用來研究太陽系外行星的物理和化學特質及其形成過程的儀器。

您的意思是,不同領域的研究人員能在新研究中心邊喝咖啡邊聊生命起源?

S.Q.:(笑)是的,不同研究領域對生命起源與傳播的思考角度不同。研究人員都清楚,每個人都會有毫無頭緒的時候,這是因為每個人都有自己不了解的專業領域、知識或數據,而邀請其他領域的研究人員能彌補這一缺陷。

有台咖啡機的話,當然能保證大家彼此之間有足夠的互動與交流。對於跨學科研究來說,保障研究人員之間的溝通很重要。每個人不能張口閉口就是專業術語,而要學會用通俗易懂的語言與彼此交談。只有這樣才能激發新的想法,從而推動新的研究發展。

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Queloz先生,您是新研究中心的負責人。您有什麼具體計畫?

D.Q.:我們有無數具體計畫。這也是我們現在正在處理的問題。我覺得我們的新想法,以及我們想做的事太多太大,不是我們中心這幾個人能夠處理的。比如:我們計畫抽出一部分人力來研究從火星帶回地球的石頭。

我們不只想嘗試建立新的機構、提供新的途徑,我們還想開啟新的研究領域,為年輕的研究人員提供自我成長的機會,讓他們之後能在其他地方成立自己的研究小組。

想與您合作的人多嗎?

D.Q.:已經有很多人表示對我們在做的事感興趣。我們將盡力確保我們有足夠的研究資源,總有一天會出現資金問題,我們必須為這些年輕的研究人員提供點什麼。走出自己的舒適區不是件容易的事,但還有這麼多未知有待被發現。那就讓我們享受樂趣,一起合作吧。

新研究中心對瑞士在研究領域的地位有多重要?

D.Q.:就研究品質方面而言,瑞士的排名很高,因此人們會期望瑞士能涉足尖端課題。生命起源就是其中之一。而且瑞士的大學水平、財務狀況以及研究品質都是獨一無二的。

我想,在瑞士研究這些課題將能從世界各地吸引人才。除了學生之外,或許還能吸引來資金設立新的青年教授教職。可能有些最初沒有把瑞士作為首選的人才也會因此慕名而來。

在我看來,整個瑞士都能從中獲益,因為這些人是師資力量,他們將有助於推動知識發展,這些遲早會影響業界。

這點現在其實更重要,因為瑞士正努力維護與歐盟的關係,而擁有非凡的科學目標有助於瑞士與業界、其他大學以及其他國家建立聯繫。

我們從事的研究能激發這個社會的靈感,這一點不應被忽略,因為靈感能提升一個社會的幸福感和活力。

(譯自德文:王伯笛)

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