“宇宙中真的有其他生命吗?”面对听众的提问,首颗太阳系外行星发现者、诺贝尔物理学奖得主迪迪埃·奎洛兹再次给出肯定回答:“我认为地球以外存在生命,有如此多的行星,那里一定有生命,这种生命可能只是细菌的痕迹。但在银河系中,我们是稀有的,可能是唯一意识到宇宙存在的智慧生命。”
近日,第十三期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学举行,奎洛兹以“系外行星革命及其对宇宙生命的影响”为题,与上海高校及中学师生代表面对面畅谈,带领听众进行了一次“宇宙旅行”。

时间回到30年前,还在攻读博士学位的奎洛兹借助一种特殊方法——“视向速度法”,在“飞马座51”这颗恒星的光谱中,捕捉到一种极其微弱的、规律性的“摇摆”。这种摇摆是由一颗围绕其运行的行星的引力导致的,就像跳舞时两个人互相牵引一样。
此前,天文学界并未掌握系外行星存在的明确证据,更没有人以这种方式发现过系外行星。当奎洛兹发现这颗摇摆的恒星时,他怀疑是仪器本身发生了错误,反复检查仪器确认无误后,他给导师米歇尔·马约尔发了一份传真:“我想我找到了一颗行星。”
这颗行星被命名为“飞马座51b”,成为人类历史上发现的第一颗围绕太阳系外的恒星运行的行星。这一发现标志着系外行星研究领域的重大突破,并为此后的系外行星搜寻奠定了基础。

“飞马座51b”以可靠的数据被证实存在,也带来巨大的认知转变:太阳系并非宇宙特例,行星系统是宇宙的普遍结构之一。
“其实宇宙中行星的形态,比我们在太阳系里看到的丰富得多。”奎洛兹分享,30年来,科学家确认的系外行星数量已达数千颗,从体积介于地球与海王星之间的“超级地球”“迷你海王星”,到公转周期仅23小时、温度足以蒸发铁金属的“超热木星”……行星的类别迅速从太阳系的寥寥几种样本,扩大到由无数“陌生世界”组成的宇宙谱系。
随着观测数据的累积,人类终于能够在统计意义上描述宇宙中的行星分布,推动行星形成、迁移理论不断发展。但这场革命最深远的影响,是将人们引向对生命更深层次的追问——我们在宇宙中是否孤独?
奎洛兹表示,观测系外行星“会给我们带来宇宙中是否存在宜居带和生物的证据”。在他主持的剑桥大学宇宙生命中心,生命探索已从抽象假设转化为一系列可执行的研究路径,包括行星适居性研究、大气光谱测定、化学反应分析等。如今,天文学家可以在更广的样本中探索“生命可能需要的条件”,诸多停留在理论推测中的复杂化学反应和行星大气组成正成为可测量的物理量。
近几年,奎洛兹将研究方向转向了类地行星的探测与宇宙生命的探索。尽管至今没有发现地外生命的直接证据,但他是一位坚定的“乐观探索者”,“没有证据,不代表不存在。”

工业革命以来,人类显著改变了地球的大气成分。人类技术是否能够区分一颗拥有工业化文明的行星和一颗没有工业化文明的行星?奎洛兹认为,从技术层面来说,只要探测器足够灵敏,完全可以做到这一点,科学界也确实在思考如何探测其他星球上的技术活动痕迹。“比如最极端的情况是,一个星球上爆发了核战争,其大气中会残留独特的放射性同位素。”
但比起生命痕迹,技术痕迹的探测更加困难。“生命可能在宇宙中普遍存在,但生命演化出能够进行技术活动、具有宇宙意识的物种,概率可能非常低。”奎洛兹表示,从这个角度来说,人类能够拥有技术文明、能够思考宇宙的奥秘,是非常幸运的——这是一份礼物,我们应该珍惜它。
听众又问:世界上真的存在外星人吗?奎洛兹给出自己的回答:“如果您想象的是外星人驾驶宇宙飞船造访地球,那也许只是电影情节。而真正值得关注的,是那些可能已经消失但仍留有痕迹的生命形式。我们可能会在火星上找到外星生命存在过的证据,或许只是细菌的痕迹,但请记住,在地球生命的故事中,我们的祖先是细菌。”(记者吴振东)

