地球不是宇宙的唯一生命體,尋找地外生命已經(jīng)是當(dāng)今世界的主旋律,并且尋找的范圍已經(jīng)擴(kuò)大到太陽系以外。如果我們要搜尋太陽系外生命,首先要搜尋太陽系外行星,20年前我們發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞其他恒星的行星,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的系外行星,我們用開普勒望遠(yuǎn)鏡只搜索了我們星系的一小部分。
盡管八月英國科學(xué)家給尋找地外生物的努力潑了一盆冷水,但尋找地外生命仍然是類永遠(yuǎn)停不下的話題。
尋找地外生命具有重要社會(huì)意義:開闊人類眼界
搜尋地外生命一直是現(xiàn)代科學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)之一??紤]到其科學(xué)重要性,人們已經(jīng)向這一新近興起的科學(xué)分支投入了大量資源,如研發(fā)火星漫游車、開展對地外行星的觀測等等,而這些活動(dòng)的終極目的均是找到外星生命。假如人們夢想成真,這一發(fā)現(xiàn)將產(chǎn)生重大的科學(xué)與哲學(xué)影響。
但我們至今仍未發(fā)現(xiàn)地外生命。且就我們所知,它們也許根本就不存在。幸運(yùn)的是,就算找不到地外生命,我們也不算白費(fèi)工夫:搜尋過程本身也具有重要的社會(huì)價(jià)值。
首先,太空生物學(xué)從本質(zhì)上而言是一門跨學(xué)科科學(xué)。要尋找外星人,必須至少具備天文學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和行星科學(xué)知識(shí)。太空生物學(xué)的本科課程需要涉及上述所有學(xué)科的部分知識(shí),研究生和博士課程則需要熟練掌握全部相關(guān)知識(shí)。
通過迫使不同學(xué)科彼此互動(dòng),太空生物學(xué)可促進(jìn)各科學(xué)領(lǐng)域的重新統(tǒng)一。如今,21世紀(jì)的科學(xué)呈嚴(yán)重分化態(tài)勢,太空生物學(xué)則有助于改善這一局面,使之恢復(fù)到之前的交融狀態(tài)。
研究太空生物學(xué)的學(xué)者眼界更加開闊,從多個(gè)角度熟知自然世界,因此能大大豐富科學(xué)研究成果。未來的科學(xué)發(fā)現(xiàn)將在這種跨學(xué)科背景下誕生。就算這些發(fā)現(xiàn)中不包括外星人,它們同樣是太空生物學(xué)留下的永恒遺產(chǎn)。
此外,我們必須認(rèn)識(shí)到太空生物學(xué)是一種永無止境的追求。為搜尋地外生命,科學(xué)家逐漸將目光從地球上的極端環(huán)境轉(zhuǎn)向火星的平原和地表下方、巨行星冰封的衛(wèi)星、以及圍繞其它恒星旋轉(zhuǎn)的、種類各異的行星。無論我們能否在這些地外環(huán)境中發(fā)現(xiàn)生命,這些研究都將持續(xù)下去。對全新環(huán)境的探索可謂無邊無盡,因此可成為科學(xué)之光的不竭源泉。
除了純科學(xué)價(jià)值之外,研究太空生物學(xué)對我們的社會(huì)也大有益處。它能帶領(lǐng)我們突破狹隘的地球視角,放眼無邊無際的宇宙。要想在火星或遙遠(yuǎn)的地外行星上搜尋生命,就不可能繼續(xù)持有以地球?yàn)橹行牡氖澜缬^。
而從另一個(gè)角度來看,全球有眾多地外生命搜尋愛好者,因此太空生物學(xué)或有助于促進(jìn)這種觀念的普及,確實(shí),只有在開展太空生物學(xué)研究的太空飛船飛入太空之后,我們才能對地球在宇宙中所處的位置有所了解。
此外,太空生物學(xué)也為人類提供了重要的進(jìn)化學(xué)視角。這需要深刻而長遠(yuǎn)的歷史觀念。因此,許多太空生物學(xué)本科課程將宇宙歷史概略作為授課的起點(diǎn)。
未完待續(xù) 美開發(fā)出可用于輔助尋找地外生命的光譜儀器
近日,一種用于行星探索的緊湊型光譜儀器已經(jīng)開發(fā)出來。該系統(tǒng)被稱為定位超小微型拉曼(SUCR)儀,能夠以10微米的分辨率在幾厘米(2-20厘米)范圍內(nèi)檢測和鑒定礦物質(zhì)、有機(jī)物和生物材料。該主動(dòng)遙感系統(tǒng)由一個(gè)532納米激光器和一個(gè)微型光譜儀構(gòu)成。
SUCR儀器結(jié)構(gòu)緊湊,比其他微型拉曼儀器快得多,采用之前在夏威夷大學(xué)開發(fā)的直接耦合拉曼系統(tǒng)設(shè)計(jì),可在日光下對距離儀器100米遠(yuǎn)的樣品進(jìn)行遠(yuǎn)程化學(xué)檢測(Spectrochim Acta A 2005)。夏威夷大學(xué)的緊湊型儀器將所有光學(xué)元件直接連接到光譜儀上,與光纖耦合拉曼系統(tǒng)相比,由于信號(hào)損失較少,系統(tǒng)的性能得到了顯著的提高。
為了研發(fā)SUCR儀器,NASA Langley研究中心和夏威夷大學(xué)的研究人員修改了之前開發(fā)系統(tǒng)的采集光學(xué)系統(tǒng),以獲取距離該儀器更近的樣品的光譜。研究人員還通過使用長16.5厘米,寬11.4厘米,高12.7厘米的微型光譜儀,減少了系統(tǒng)的占地面積。