The Habitability of Planets
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你好。地球上的生命是如何以及在哪里开始的？它需要什么才能繁荣发展？它能在其他地方被发现吗？这些是科学中一些尚未解答的重要问题。达尔文建议我们在这里寻找生命的摇篮，在一个温暖的小池塘里。最近，人们的注意力转向了海洋深处。然而，外层空间和实验室的新观测结果引发了关于所谓的宜居性（发展生命潜力的）的新问题。

那么，生命开始需要什么样的化学物质？它与我们现在的化学物质有何不同？为了了解我们是否孤独，我们应该在宇宙中寻找哪些生命迹象？和我一起讨论行星宜居性的是简·伯克比，牛津大学系外行星科学副教授兼布雷诺斯学院物理学教程研究员。

伦敦国王学院化学助理教授赛杜尔·伊斯兰和剑桥大学自然哲学教授兼克莱尔学院研究员奥利弗·肖特尔。

奥利，关于地球上生命起源的地点，有很多不同的想法。你能给我们一个概述吗？是的，当然。所以，这对我们的领域来说是一个非常基本的问题。我们在这里真正要问的是，化学反应可能发生在什么样的环境中，最终才能通过生物化学将简单的组成部分转化为生物？而这要求我们

对环境的要求是，首先要有这些简单的分子构件。它需要一个存在这些碎片的环境，我们可以开始将其构建成更复杂的分子。可能需要一个能量来源来驱动这种化学反应，并且当生命最终出现时，它也可能被新生的生命所利用。环境的压力和温度条件需要受到限制

这样更复杂的分子才能形成。高温本身往往会将分子分解成更简单的部分，而我们在这里寻求的是构建复杂性。因此，这限制了我们环境的温度范围。

而且我们可能还想要一些变化。我们寻找的并不一定是一个环境。它可能是一个多样化的、一系列相互关联的环境链，最终可以通过一系列步骤，将这些简单的起始块构建成生命。

这就是我们对“在哪里”提出的要求。有充分的理由认为地球上可能已经提供了这样的条件。所以我们可能会认为地球上的生命起源于地球。我们不需要考虑在其他地方寻找。而这里有两种主要的思想流派认为生命起源于

要么是在深海热液喷口及其起源。我认为这样做的部分动机是这些环境中可用的化学能和热能，可能用于驱动化学反应，也可能用于任何形成的生命。

另一个看起来非常有希望的环境类型是地球表面和温暖的小池塘，达尔文所说的地球表面的温暖的小池塘，在那里可以发生类似的化学反应，而且还有各种各样的环境。你能说说时间吗？地球上的生命是什么时候开始的？我们可以从两个方向来解决这个问题。我们可以对生命可能开始的年代设定一个硬性限制，这取决于。

而这个限制是由大约45亿年前的行星年龄定义的。在其诞生后1亿年左右，它将经历与另一颗行星的巨大碰撞，最终产生了月球。因此，这将使地球表面变得无菌，这大约是我们所能想到的生命可能形成的最早时期。现在，如果我们从另一个方向出发，试图回顾地质记录，并试图在地球岩石中寻找早期生命的证据，

那么我们可以追溯到35亿年前，这大约是我们所能追溯到的，可以看到生命直接存在的证据，其形式是叠层石，这些分层的化石是藻类丘曾经存在过的证据，是早期地球上微生物生命丘的证据。

要追溯到更早的时期，我们必须寻找的不是直接的化石证据，而是生命的油炸残留物，例如石墨。大约40亿年前就有一些石墨，其同位素指纹表明可能

是生命。但这留下了一个巨大的差距，也许有三四亿年，我们几乎没有记录可以用来询问地球上是否存在生命的问题。所以这是一个巨大的窗口，生命可能在那里出现。谢谢。简，简·伯克利，我们是一颗行星，在数十亿颗行星中。每次我阅读更多关于这方面的资料时，似乎都有数十亿颗行星。在寻找其他地方的生命迹象时，你希望这些迹象是什么？

寻找地球以外的生命，有两个阵营。我们可以寻找我们太阳系中的生命。所以也许可以看看火星或一些冰冷的卫星等地点。这些是我们可能派遣着陆器的地方，我们已经为火星做了这件事。所以我们实际上可以去挖掘土壤，并对我们正在做的事情进行现场分析。

但对于我们试图做的其他大多数事情，特别是如果我们试图找到一个地球双胞胎，即与地球质量和大小相同，并且与太阳距离相同的物体，这样地球上的温度就可以有液态水。我们认为液态水对生命是必要的。这确实限制了我们可以寻找它的温度范围。所以大约在0到100摄氏度之间。

因此，在太阳系之外，我们要观察围绕其他恒星运行的行星。我们需要使用望远镜来做到这一点。派遣任务或探测器前往那里的机会还很遥远。所以，例如，如果我是一个观察太阳系的外星人，我会有一些不同的技术可以使用。

其中一种技术可能是我想直接拍摄一颗行星的图像。你谈到了太阳的影响。地球恰好位于它所处的位置，这仅仅是偶然的吗？因为它给了它所需的一切？

所以对我们来说很有趣的是，这完全是偶然的吗？如果生命需要地球上发生的条件，那么生命在这里出现也许并不令人惊讶。生命可能是恒星形成过程的自然副产品。所以我们知道，当行星从巨大的分子云坍缩形成恒星时，行星会在恒星周围的圆盘中形成，然后你就会有一个物质圆盘，你的行星就会在这个圆盘中形成。

而所有这些过程，化学过程，由此产生的物理过程，都可能自然而然地导致生物学。碰巧的是，我们这块岩石与太阳的距离是正确的，适合那个环境。如果这是真的，那么这可能发生在其他地方。我们需要寻找什么来找到这些生命迹象？所以寻找我们太阳系以外的生命迹象，也就是围绕其他恒星运行的行星……

我们可以看到的是大气层。我们还无法到达地表，也无法到达内部。我们主要关注的是大气层，也就是围绕行星的这层薄薄的气体层。

你在找什么？你说大气层，但有什么信息反馈回来吗？是的。我们获取来自行星的光线。我们将它分解成所有不同的颜色，也就是不同的波长。我们试图理解的是大气中有什么。所以地球上的生命改变了我们的大气层。所以如果你回到很久以前，我们的大气中几乎没有氧气。什么时候？

即使我们回到35亿年前，我们第一次有生命的一些证据，氧气仍然非常非常少。直到大约25亿年前，我们才有了所谓的“大氧化事件”。这是蓝细菌开始进行光合作用并将氧气释放到我们的大气中时，我们的氧气含量急剧增加。我认为它上升到将近30%。

这使得寒武纪生命大爆发成为可能，因此进化出了许多不同的生命形式。所以我们想要……氧气是我们可以寻找的生命证据的关键特征之一。如果没有生命，我们大气中的氧气会在几万年内消失。所以它不会停留。必须有东西不断地补充它。所以我们的大气与地球上发生的标准化学和地质学不平衡，对吧？是生命造成了差异。

所以如果我能找到其他具有这种不平衡特征的行星，那就是我正在寻找的生命初始迹象。我们可以使用光谱学来做到这一点。这就是我们将光线分解成各种颜色的方法。然后我们寻找缺失的颜色。例如，氧气有一组非常非常特定的颜色会被吸收。所以这些颜色不会到达地球。

它们吸收的模式，这些特定的颜色，是氧气的独特之处。宇宙中没有其他分子可以产生这种模式。所以如果你能检测到它，那么这就是该分子存在的可靠标志。你能详细解释一下吗？是的，如果我们可以非常精细地分辨这些颜色，那么我们可能在地球上寻找的其他东西，例如甲烷，是生命产生的东西。

所以我们会寻找氧气和甲烷缺失的组合颜色，这将给我们另一个我们可以在大气中寻找的特征，这可能表明可能是生命造成的不平衡。谢谢。赛杜尔，赛杜尔·伊斯兰，当谈到生命的化学时，

我们应该关注哪些最基本的改变，以及无生命的分子如何变得更有趣，我们应该这么说？生物是由一组有限的分子组成的。尽管我们星球上有各种各样的生物，但在基本层面上，我们非常相似。所以我们使用核酸，也就是RNA和DNA。我们

我们使用蛋白质，它们是由氨基酸组成的。你所说的“使用”是什么意思？它是我们机器的一部分。遗传信息嵌入到核酸中。

蛋白质是执行功能的蛋白质，它们是催化剂。然后你必须有一个隔间，一个细胞膜，它通常是由脂肪酸等等组成的。所以这些分子，它们都由一组原子组成：碳、氢、氮、氧、磷和硫。所以我们需要知道我们是如何将这些元素转化为有机分子的。

我们可以假设硫来自硫化氢，它可能是从火山喷发中喷出的。氧气可能来自水，H2O。然后我们必须开始考虑必要的碳和氮。早期地球的大气中有很多二氧化碳，比现在多得多，而且也含有氮。

这两个分子的问题是如何使它们发生反应，以便你可以开始将这些气体加工成有机物。早期地球将遭受奥利谈到的轰击。这些轰击是猛烈的。它们是令人震惊的。在大气中会发生什么情况是，一切都会被原子化，然后你会有一些重组化学反应发生。

其中一些化学反应会产生更容易提供碳和氮的分子。这可能是氰化氢之类的东西。所以这就是我们试图弄清楚的，这些高反应性分子是如何自……我不会说自发的，但它们以某种方式自组装成我们现在认识到的对生物学运作方式至关重要的分子。你为什么不说自发？

自发对不同的人来说可能意味着不同的东西。所以当我想到自发时，我认为你从零到高度复杂的东西。我认为发生的化学反应是按顺序发生的，所以它是逐步进行的，并且逐渐变得越来越复杂。从这个意义上说，我不使用“自发”这个词，我也不说生命的自发出现。我认为这是从无生命物质到生物实体的逐渐过渡。

为什么氰化氢适合这一切？氰化氢和硫化氢是两种剧毒气体。但事实证明，如果你有氰化氢或硫化氢，并且你有阳光照射这些水溶液，你就会开始获得更容易的有机化学反应。

所以氰化氢是我们所说的还原物，然后它变成有机物，然后碳-碳键形成反应就可以开始发生。

由此产生的化学反应开始产生核酸（RNA）、蛋白质的组成部分以及细胞膜的组成部分。谢谢。奥利，当我们在这个语境中谈论生命时，我们的意思是？这是一个几乎无法回答的问题。但我认为实际上我们可以做的是，也许可以定义一些操作原则，让不同的群体能够在关于生命是什么的问题上取得进展。

所以从天文学家开始，对于寻找地球以外和围绕另一颗恒星的生命的天文学家来说，生命是什么。正如詹姆斯提到的，我们正在寻找的是整个行星大气层的变化，由生命驱动的整个行星大气层化学的变化。所以那里的生命是一种行星尺度的现象，改变着整个行星的特性。这就像生命是一个生物圈。

对于一个地质学家来说，回顾过去，试图了解生命可能何时出现在地球上，试图追溯到岩石记录中，生命就像岩石中的足迹。它可能是已灭绝生物的实际化石，也可能是生命活动产生的同位素指纹。对于一个像我们听到的那样在火星土壤中寻找生命的行星科学家来说，它可能是我们正在寻找的类似的东西。

对于一个生物学家或有机化学家来说，试图在实验室里创造生命，那么生命可能就是某种与环境分离的东西。它形成了一个隔间，某种细胞。它拥有一个内部的机制来利用和提取环境中的能量。它正在进行复制，在这个意义上，它能够通过自然选择进行进化。谢谢。朱利安，什么

你可能能够告诉我们关于任何行星上生命阶段的信息，无论它是否与我们，例如地球同步？就能够判断该行星的实际进化阶段而言，这很大程度上取决于环境。所以我们可以通过观察其宿主恒星来确定一颗行星的年龄。我们可以以不同的确定性程度来确定恒星的年龄，这取决于恒星的类型。

然后从这一点来看，我的意思是，目前，我们只有一个已知有生命的行星。所以我们可以尝试进行比较。我们目前正在研究的一件事是，这些行星，我们称之为熔岩行星，它们是离宿主恒星非常非常近的行星。它们的一年不到一天。所以它们绕恒星运行的时间不到一天。这意味着它们非常热，2000摄氏度。

而且它们的表面基本上是岩浆海洋。这非常能代表早期地球，当时它正受到所有正在积累质量以创造地球的撞击的轰击。所以我们有这样一个实验室，我们可以在那里研究早期地球环境中发生的事情。所以我们可能并不期望在那里找到生命，但我们可以开始了解可能导致生命出现的条件。

除此之外，是的，就是考虑恒星的不同年龄，并能够将其与我们在大气中看到的东西联系起来。我想是否值得注意的是，你知道，在20世纪早期，所以在系外行星革命之前，对生命的搜索是逐渐进行的。

通过倾听生命及其电磁波，你知道，它被广播到银河系，倾听它的电视信号。你知道，这显然是对生命的非常有限的搜索，当生命达到技术能力时，倾听它的生命，你知道，

在地球数十亿年的存在中，它只用了不到一个世纪的时间。这与我们现在能够通过观察大气层所做的事情形成了鲜明的对比。你确实有两个方面。所以我谈论的是生命的最早期阶段。但我们可以寻找我们所说的技术特征。所以我们可以想象……那是什么？技术特征是指任何暗示存在先进技术的东西

已经以某种方式工业化的智慧文明，能够像我们在地球上一样创造不同类型的过程的技术。

地球。例如，在地球上，我们并没有寻找非常长期的趋势。例如，试图研究二氧化碳随时间的变化量，我们非常以人为本，所以我们最多可以使用望远镜研究100年。所以我们观察二氧化碳变化的时间线不够长。所以我们寻找那些一直存在的东西。一个很好的例子是氯氟烃。

这些过去曾用于旧的制冷剂冷却器中。我们将氯氟烃释放到大气中。这就是导致臭氧层空洞的原因。随着我们越来越少地使用氯氟烃，这种情况一直在自我修复。但如果我们将氯氟烃释放到大气中，它们会产生光谱特征。所以同样，它们会吸收不同颜色的光。

所以我们有可能去寻找另一个星球上的类似东西。而且不太可能存在某种地质的、非生物的场景实际上会导致这种情况。也许这是一个脱靶的，但不可抗拒的问题是，酒精在这其中扮演什么角色？

酒精。我认为，我们不太可能在大气中看到酒精，就像在一个行星的生物圈中一样。但我们知道，正如赛多所说，酒精和糖是构成这种生命出现所需的有机物质的一部分。实际上，赛多，你谈到的是在地球上制造它，并在地球上创造条件。

但还有另一部分，在太空中，我们确实发现了糖和酒精，这是由我们所说的宇宙射线化学产生的。所以这可能是一个高能光子，一个伽马射线或其他什么东西撞击尘埃颗粒或冰颗粒，并实际上点燃了实际上会形成这些不同糖和酒精的化学反应。然后在陨石、彗星等轰击我们大气层的过程中，在地球的

地球的早期形成中，这种物质可能像我们被轰击时那样降落下来。所以可能是其中一些物质是由我们提供的，而不是在地球上原位形成的。

非常感谢。我在这里接受了高速教育。赛德尔，如果生命以某种方式开始，是否有规律可循？我认为开始时发生的化学反应将遵循一定的规律，这取决于地球化学环境。我所看到的导致生物学或构成要素的化学反应，我认为这是早期地球环境的必然结果。

之后发生了什么……但生物学是如何形成的呢？好吧，这就是我们目前正在努力做的事情。这就是，你知道，试图在实验室里重现生命。

我们还远没有达到这个目标，因为我们仍在努力制造生物分子的构成要素。但分子本身并不是生命。它们必须结合在一起。它们必须以协调的方式和非常复杂的方式协同工作，才能发展成我们现在认识到的新陈代谢的反应网络。

一旦这完全展开，那么你就可以开始想象，有一些环境压力会导致自然选择。所以可能存在一种情况，即构成要素正在减少。所以那个生物，那个非常原始的生物，将不得不开始适应，并开始使用其他构成要素或营养物质来开始重新创造这些东西，以补充它们的遗传物质和蛋白质。

所以一开始，我认为对于化学来说，我认为有一个模式。一旦生物学蓬勃发展，这些生物体就可以传播。它们可以迁移到不同的环境中。它可能是一个炎热的环境，也可能是一个寒冷的环境。它可能在阳光下，也可能被遮挡起来。所以我们必须适应这些环境。

就像我们现在继续适应我们的环境一样。我们知道这一点，因为现在我们的星球上生活着许多不同类型的生物，它们的生活方式各不相同。你可以在海洋底部找到以氢气为食的生物。像我们这样的生物以植物为食，植物自己制造食物。所有这些生物都使用不同类型的能源。谢谢。

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Future Health不是医疗服务提供商。药物由提供者自行决定。结果可能会有所不同。由Future Health赞助。奥利，回到你这里。如果生命开始，它依赖于哪些偶然性？我认为生命的历程可能充满了各种规模的偶然性，也可能贯穿所有时代。

所以我想考虑的一些偶然性中，最大的规模是整个银河系的规模。所以地球和太阳系位于我们银河系的一个有点郊区的位置，距离银河系中心26000光年。但如果我们向银河系中心移动，空间中恒星的密度可能会增加10倍，恒星诞生的速度也会在这里急剧增加。

这从天体物理学的角度来看，从根本上改变了行星存在的环境，并创造了一种偶然性，即一个系统可能会受到可能抛掷行星、将行星从系统中弹出、造成大规模轰击的引力相互作用的影响。

以及当大质量恒星爆炸和死亡时产生的杀菌辐射。所以在最大的尺度上存在一种偶然性。需要注意的是，我们并不是在谈论恒星直接穿过我们的太阳系来创造这种相互作用。它们可以非常遥远。只是最小的扰动实际上可以引发该行星系统中的一系列事件，从而导致不稳定。所以即使在银河系尺度上，事情也在发生。是的。

绝对的。所以也许我们很幸运地处于我们现在所处的位置，拥有我们拥有的房地产。如果我们进入太阳系本身，那么我们已经讨论过与恒星的距离，你知道，你从宿主恒星那里接收到的光和热量确实很重要。我们在太阳系中用金星和地球对此有完美的例子。

金星的表面温度超过400度，拥有大量二氧化碳大气，是恶劣行星条件的典型代表。但它离太阳只是近了一点。所以它可能太靠近太阳，以至于无法在其表面维持曾经存在的液态水。

然后是行星本身及其自身的历史和偶然性，好吧，我们在火星与地球之间还有另一个绝佳的例子。火星比地球小一点。它的质量大约是地球的十分之一。

它拥有丰富的地理历史，但大部分在地球数十亿年前就停止了。所以如果生命曾经出现在火星上，那么地质过程在45亿年中可能无法像在地球上那样维持它。简，我能回到你这里吗？是什么让系外行星成为一个好地方？什么是系外行星，它们在这个讨论中有什么作用？是的，所以系外行星这个词是太阳系外行星的简称，

这意味着它是一颗太阳系外的行星。对于我们正在讨论的情况，让我们假设它们也是围绕其他恒星运行的行星。

可能存在流浪行星，自由漂浮的行星，它们没有宿主恒星。但为了这次谈话，让我们假设它们确实围绕另一颗恒星运行。所以它们是好地点的原因是，它们类似于我们自己的太阳系。所以你有一个可以形成表面的表面。也许你拥有液态海洋和大气层。所以这是非常非常基本的特性。是的。

我们试图创造类似于地球的条件。它们带来了什么？我们能够研究可能出现在围绕恒星运行的岩石体上的条件，事实证明，这些条件是多种多样的。

如果你能想到任何情况，它可能都存在。我们发现了最奇特的系统。我们发现了拥有多个太阳的行星。我们有这些行星，正如我提到的，熔岩行星非常热。

所以它确实打开了我们的实验室，让我们能够研究可能拥有生命的其他系统。所以天文学是一门观测科学。我们不能进入实验室去戳东西。所以我们所做的是向宇宙看去，寻找物体

梅尔文·布拉格和嘉宾们讨论了一些科学中尚未解答的重大问题：地球上的生命是如何以及在哪里开始的，它需要什么才能繁荣发展，以及它是否可以在其他地方被发现？查尔斯·达尔文推测，我们或许可以在“某个温暖的小池塘”中寻找生命的摇篮；最近，人们的注意力转向了海洋深处，而外层空间和实验室的新观测结果则对生命形式发展和繁荣的潜力（即所谓的“宜居性”）提出了新的问题。生命开始需要什么样的化学物质，它与我们现在的化学物质有何不同？考虑到这一点，我们应该在宇宙中寻找什么生命迹象来了解我们是否孤独？与杰恩·伯克比 牛津大学系外行星科学副教授兼布雷诺斯学院物理学教程研究员赛杜尔·伊斯兰 伦敦国王学院化学助理教授奥利弗·肖特尔 剑桥大学自然哲学教授兼克莱尔学院研究员制作人：西蒙·蒂洛特森阅读清单：戴维·格林斯彭，《揭秘金星：对我们神秘孪生行星云层下方的全新观察》（基本图书，1998 年）丽莎·卡尔特内格尔，《外星地球：宇宙中的行星狩猎》（艾伦·莱恩，2024 年）安德鲁·H·诺尔，《年轻星球上的生命：地球上 30 亿年的进化史》（普林斯顿大学出版社，2004 年）查尔斯·H·朗缪尔和华莱士·布罗克，《如何建造宜居星球：从大爆炸到人类的地球故事》（普林斯顿大学出版社，2012 年）约书亚·温恩，《系外行星小册子》（普林斯顿大学出版社，2023 年）《我们时代》是英国广播公司工作室音频制作</context> <raw_text>0 其他实验室，在那里我们可以说，好吧，那是地球，但它比我们的系统年轻或年长，或者那是地球，但它拥有不同类型的宿主恒星。也许宿主恒星更冷。这意味着可能存在液态水的宜居区域，在恒星周围的合适温度下，它会更靠近恒星。因此，我们最近的恒星系统比邻星，在其

一个轨道大约需要 12 天。因此，那个星球上的一年是 12 天。因此，它们是截然不同的环境，它使我们能够将生命置于所有这些不同情景的背景下，并试图了解它是否能够在这些情景中繁荣发展，或者地球是否真的与众不同。塞达尔，我可以和你一起发展这个吗？我们已经听说过生命开始和生存所需的化学物质。它蓬勃发展需要什么？

为了生存，生命需要能量来源。它需要持续供应的营养物质，并且需要一个有利于其复制、生长和扩大种群的环境。

但主要的是我们应该记住，我们不想制作完全相同的副本。因此，我们需要一个副本略有变异的环境。因此，如果它们具有选择性优势，那么您可以继续将这种优势传递给后代。

你不需要的是环境状况的急剧转变。因此，如果您突然从非常炎热的环境转变为寒冷的环境，那么您可能会引发某种灾难性事件，导致细胞或生物种群死亡。这正是大氧化事件发生的情况。

当我们现在吸入氧气时，我们会认为它是一种非常重要的气体，我们用它来维持自身并保持生命。但实际上，在那时，周围的生物发现氧气对它们完全有毒。除了少数几种生物外，能够适应使用氧气作为能量来源的生物。那时，生命的复杂性才真正开始起飞。

我们开始从单细胞生物发展到多细胞物种。奥利，考虑到这一点，像我们所知的那样的生命存在于地球以外的可能性有多大？

我认为这里真正有趣的事情在于，地球上的生命展现出了多么顽强和适应性。因此，你知道，地球上生物圈生命的极限几乎延伸到太空的一半，穿过我们的大气层，延伸到天空上方数十公里。它延伸到我们脚下几公里深的岩石圈中，单细胞生物依靠岩石中的化学能生存。

存在于约 100 摄氏度以上的温泉温度下，在低至零下 20 摄氏度的冰中，在酸性矿山废水排出的极酸性条件下，以及在通风口极碱性条件下。

因此，生命，我认为这回到了塞德尔的观点，生命一旦在星球上扎根，一旦站稳脚跟，进化就可以运作，它已经证明自己能够极大地适应各种各样的环境条件。

从这个意义上说，我认为观察太阳系中的行星，无论是早期的火星，甚至可能是今天的火星，以及冰冷的卫星，木星和土星周围的冰冷卫星，认为如果你能够将生命放在那里，它最初能够生存，它会适应并辐射以填补这种环境空间，这似乎是合理的。但是，要真正确定概率是多少，这是一个更难的问题，即生命开始的条件有多普遍？

因此，我认为，如果你把它放在那里，生命条件可能在整个银河系中相当普遍。我们在几乎每一颗恒星周围都发现了行星，其中许多行星可能具有合适的温度，如果你把它放在行星上，不会立即煮熟你的生命。

但是，通过一系列步骤从无机化学导致有机化学、生物化学和生物学的这些条件有多么偶然，多么特殊？好吧，这就是天文学、实验室中的有机化学和地质学之间存在真正有趣的对话的地方，思考一下，好吧，这到底有多大可能？

你认为它在其他地方发生的可能性很高吗？这是一个争论不休的问题。如果我们寻找非常简单的生命，例如单细胞生物，那么这可能比我们地球上复杂、进化、智慧的生命更有可能。我认为，简而言之，这让我们想到了正在筹备中的设备，扫描天空寻找这些迹象的设备。你到底在扫描天空寻找哪些迹象？

是的，我们生活在一个非常特殊的时代，因为现在正在建造多个太空任务和极其大型的地面观测站，使我们能够完成这项工作。你所说的极其大型是什么意思？欧洲南方天文台 (ESO) 正在建造名为 ELT 的极大望远镜。天文学家不擅长命名事物。

它的直径将为 39 米，这非常巨大。我们现在在地面上拥有的最大望远镜直径为 10 米。所以它大了四倍。这意味着它有两项特殊功能。一是它能够收集我们正在观察的系统中更多的光子。所以它是一个巨大的集光桶。

但它的大尺寸也赋予它优越的空间分辨率。我的意思是，我能够在我想拍摄的图像中分辨出多小的东西？因此，我们有可能从这将直接拍摄我们最近的宜居带系外行星的图像。所以这是围绕比邻星的，

为了让您了解技术的复杂性和它需要实现的目标，您正在尝试寻找一颗非常小的行星，它在极其明亮的恒星旁边显得相当暗淡。这相当于试图在距离 20 公里远的船上拍摄灯塔光束旁萤火虫的照片。

好的，这就是我们试图完成的挑战的巨大性。但这就是 ELT 将为我们做的事情。因此，我们将能够拍摄其中一个光谱，因此，寻找比邻星 b（我们将在那里寻找宜居带中的行星）大气中的缺失颜色。因此，它将于 2029 年上线。

所以很快。如果这颗行星拥有我们可以观察到的气氛，那么这些观测将需要 10 到 30 个小时。因此，到 2030 年，我们实际上拥有最近系外行星的光谱是完全可能的

而且我认为，如果生命非常普遍，那么我们或许会看到大气中这种不平衡的迹象，这可能表明那里正在发生一些有趣的事情。所以这是你目前为止最接近的，你将通过这个望远镜看到其他行星上的生命。是的，所以我们有 ELT。与此同时，或者在那之前几年，我认为在 2026 年，PLATO 任务将启动。这实际上是为了扫描整个天空，以实际探测

恒星周围的行星，最亮的恒星是我们最容易使用 ELT 进行后续观测的恒星。我们还有 JWST，它是一个目前在太空中的 6 米望远镜，它正在观察一些非常非常明亮和特殊的案例

例如 TRAPPIST-1 系统。这是一个拥有七颗地球大小行星的系统，它们创造了一个非常有趣的实验室，可以将一颗岩石行星缓慢地向外移动。你有七个可以研究它们的例子，它们都位于不同的距离。因此，其中一些温度正好适合有液态水，而另一些可能太冷，另一些太热。

但它们实际上围绕着一颗非常小的恒星运行。因此，它们的轨道周期要短得多，大约在几天到 20 天之间。阿多尔，关于观察地球上现在存在的生命的一个额外维度？

就实验室中的化学而言，它不如简所使用的望远镜那么复杂。在实验室里，一切都要全力以赴。像我这样的人正在进行实际的物理实验。限制我们的一件事是我们分析混合物的能力。这项技术越先进，我们开始研究复杂的化学系统就越容易。

我认为这将是未来 20 年或 30 年将发生的最大的进步，使我们能够开始发展可能发展成类似生命的化学物质。我们实际上还不知道我们在这个旅程中走了多远。有很多团队正在研究这个问题。你解决了一个问题，然后你又打开了一个潘多拉魔盒。很多时候，这就是很难触及问题的底线的原因之一，因为我们的分析技术。

例如，我使用超导磁体来分析复杂的混合物，它们的功能越强大，解析、准确了解正在发生的事情就越容易。因此，如果这项技术发展得更快，那么它将使我们的生活更加轻松。所以有很多，奥利，有很多不同的专业领域。这些领域是否以某种方式结合在一起并相互丰富？

是的，天文学、有机化学、行星科学和地质学之间存在着非常丰富的对话。而且，你知道，从某种程度上说，这的核心是化学反应发生的环境。因此，我们需要将它从塞德尔的实验室中取出，我们需要以某种方式让自然成为这里的实验者，这既令人恐惧，又是一个令人兴奋的机会。你的意思是实验者？

这意味着什么，让自然成为实验者？好吧，我们需要完全摆脱实验者。我们需要让它发生。它是什么？从简单的构建块到最终组装成第一个细胞和生命的有机分子的化学反应。

这需要在一个能够支持这一过程和沿途多个步骤的环境中发生。这是一个天体物理环境。它可能需要恒星的光来参与化学反应。有当地的地质环境，无论是达尔文所说的地表上的温暖小池塘，还是由热液喷口提供恰当化学物质的温暖小池塘，我们已经听说过硫化氢。还有实际的……

化学反应本身及其对水酸度等因素的敏感性。因此，你知道，这开启了一场对话，我们将天文环境与行星环境与化学环境联系起来，并来回移动。当化学看起来成功时，化学会将我们推向一个方向，并且

当我们问这个问题时，地质学将我们推向另一个方向，当我们问这个问题时，这种环境还看起来像什么？当它暗示年轻行星上火山岛表面的温泉时，化学物质还需要与什么一起工作？这种对话是该领域在过去二十年中出现的一个非常丰富的部分。我同意。我认为所有子学科之间以及

自然科学中的专家之间有更多的沟通，因为生命的起源不仅仅是一个化学问题或生物学问题，它对我们所有人来说都是一个问题。我认为在过去的二十年中，已经有更多……我认为其中一个问题是所有不同科学使用的语言。所以你是在互相交谈。

现在我们拥有的是，这可能是因为互联网或，你知道，现在的沟通要好得多，但你有了这种情况，我们都认为这是一个共同的问题和共同的目标，我们正在努力实现这一目标。我认为这只是在过去 20 年才出现的情况。我不确定为什么花了这么长时间才发生这种情况。

但我认为这对我们现在正在研究的问题非常有益。简，根据你所看到的，像我们所知的生命在这里似乎是独一无二的吗？地球上的生命，我们拥有的非常非常特殊的地球生命，特别是类人生物，也许是独一无二的。这取决于地球上发生的进化是否在其他地方也很常见，如果进化以类似的方式进行。

因此，当我们在其他地方寻找生命时，我认为我们必须对我们可能期望发现的东西持非常开放的态度。

这就是为什么与化学家和地球科学、地球化学家交谈是如此重要，以了解可能出现的各种不同条件以及我们应该寻找什么。我们应该寻找其他东西吗？所以我的工作中有趣的部分是，当我参加与人们谈论生命前化学的聚会时，我得到了有趣的工作，说，哦，如果我改变光源怎么办？我可以改变恒星。就像，哦，但是辐射不同了。哦，这如何影响环境？

所以我非常喜欢这样做。这给你带来了问题。是的，不，我认为我们一直在调整我们的想法，而这种调整来自于其他领域的专家告诉我们的信息，因为……

如果我们坚持一条道路，我们可能会完全错误。这是一个大问题。因此，我认为所有子学科之间进行对话和交叉合作非常重要，以便建立一个真正具有凝聚力和强大的模型，来准确了解早期地球上到底发生了什么。你认为你能取得的最大飞跃是什么？

我的意思是，从你的角度来看，实际的？在实验室里，在试管里产生生命。从头开始，从简单的化学物质开始。这是最大的飞跃。奥利？

对我来说，这是探测器目前对火星表面的探索，它们正在收集样本，其目的是最终带回地球在实验室进行研究。因此，我们有一颗行星，我们知道它在其历史早期曾短暂地潮湿过。通过其中一些样本，我们或许可以问这个问题，行星表面有液态水是否足以让一些化学物质运行到形成生命？

关于火星的观点，火星与地球非常相似，我们实际上并不了解 40 亿年前发生了什么。如果可以的话，岩石记录已经被构造运动完全吞噬了

因此，我认为我们尝试从其他行星（特别是火星）带回样本非常重要，因为它是离我们最近的行星，以确定在那里发生的具体历史事件。因为其中一些岩石记录大约是 40 亿年前的。它们仍然存在，而我们这里已经没有了。所以我认为把它们带回来对我们来说非常重要。

谢谢。简？对我来说，这将是在大气中发现这种不平衡的特征。因此，我们很快就会上线的 ELT 可以做到最近、最明亮的事情。但在 2040 年代、2050 年代，我们现在也……

正在设计宜居世界天文台，这将是一个大型的基于太空的望远镜，它将成为哈勃和 JWST 的继任者，它将真正寻找其他行星上生命的迹象。好吧，谢谢。非常感谢杰恩·伯格比、萨达特·伊斯兰和奥利弗·肖特尔。下周……

莎士比亚为《凯撒大帝》、《科利奥兰纳斯》和《安东尼与克利奥帕特拉》以及更多作品评价过的希腊和罗马故事。那是普鲁塔克的《希腊罗马名人传》。感谢收听。现在，《我们时代》播客将通过梅尔文及其嘉宾的几分钟额外材料获得一些额外的时间。与你一起签名，简。你想说些什么，但没有时间说？

所以我想谈谈宿主恒星。我提到了两个系统，比邻星系统和 TRAPPIST-1 系统。这两个系统的宿主恒星与太阳完全不同。它们围绕着我们所说的 M 型矮星或红矮星运行。因此，它们的大小只有太阳的 10% 左右，亮度也只有太阳的一半左右。

因此，它们可以释放出的辐射量和它们散发出的温度确实意味着这对行星来说是一个非常不同的环境。所以我谈到了这些恒星周围的宜居带更靠近恒星，只有大约 12 天的轨道。在那时，非常有趣的事情开始发生。

我们认为在比邻星系统中，这颗行星可能非常靠近宿主恒星，以至于它被潮汐锁定。我的意思是，它有一个永久的白天侧和一个永久的夜晚侧，这与我们只看到月球的同一面非常相似。比邻星只看到围绕它运行的行星的同一面。

因此，我们不一定能获得行星围绕旋转并有白天和黑夜的昼夜节律。你或许可以想象，如果生命生活在那里，它存在于白天和黑夜之间的终结者区域，如果它确实需要来回移动，它可以做到。因此，条件非常非常不同。但由于行星非常靠近恒星，

这些小型恒星实际上比我们自己的太阳活跃得多。我们的太阳有耀斑，我们称之为日冕物质抛射，而这些在这些 M 型矮星上实际上更为常见。在比邻星系统中，恒星每六天就会发生耀斑。

这可能会剥夺大气层。因此，在这些系统中，行星上可能根本没有大气层。令人沮丧的是，这些系统实际上是我们最容易观察到的系统。由于所涉及的尺寸比率，进行观测更容易。

因此，尽管我们已经让自己轻松了一些，但我们还不知道这些行星大气层是否能在这种恒星环境中生存。因此，宿主恒星是理解行星以及潜在生命可能在其上进化的环境的关键。是的，我认为在奇异环境中寻找宜居性，我们被迫，你知道，从某种意义上说，对于系外行星，我们被迫这样做，因为我们能看到什么。

显而易见的事情是去寻找一颗类似地球的行星，它围绕着一颗类似太阳的恒星运行。从技术上讲，这极具挑战性。因此，就像詹姆斯所说的那样，我们拥有一批围绕不同恒星运行的行星。有些行星本身就不同，在太阳系中没有类似物，没有等价物。目前特别神秘和令人兴奋的一种物体是次海王星。这些行星的质量介于地球之间

和海王星，所以可能是几倍地球质量。从根本上说，它们的结构是什么？它们是由什么构成的？并且有可能其中一些行星可能拥有广阔的液态水海洋。那么，一颗质量可能是地球三到五倍的行星上是否存在广阔的液态水海洋？这可能吗？

这足以维持生命，还是实际上缺少某种关键成分，实际上只有一点点水，就像我们拥有的水量一样，你那里有水和岩石，这就是你需要的吗？因此，它提出了这个问题，系外行星和次海王星提出了在这些奇异的外星条件下的宜居性问题。此外，次海王星和我们也称之为超级地球的东西，

以弥合地球和海王星之间的差距。它们是我们发现的最常见的行星类型。在我们所有的搜索中，这些东西一次又一次地出现。因此，如果它们是生命存在的潜在场所，那么那里有很多这样的场所。因此，最好知道它们是否值得我们为宜居性而追求。

这里还有一个有趣的太阳系探测角度，因为就像我们在寻找火星表面的生命迹象一样，任务现在正前往太阳系中的冰冷卫星，以探索它们的物理和化学特性。因此，在这里，虽然与这些广阔的次海王星系外行星相比规模完全不同，但我们有隐藏在这个厚厚的冰层下的微型海洋世界，

大概是长期存在的海洋，你知道，从某种意义上说，生命的条件在那里，但是这些小卫星是否具备创造生命的化学条件？好吧，我们有机会通过太阳系探测来潜在地回答这个问题。你们当中有人知道这些其他行星上的生命可能是什么样子，或者是什么样的吗？

如果你想要对此进行科幻描述，我强烈推荐观看《宇宙》。这非常有趣。它设定在一个人类……他们也居住在火星和小行星带中的时代。

特别是那些居住或出生在小行星带的人，或者说，随着时间的推移，几代人，他们的身体会发生变化。因此，重力比地球上弱。因此，它们变得非常高。这意味着他们无法返回地球，因为如果他们站在地球表面，他们将无法承受他们将承受的力量。

因此，您可以考虑生理机能如何仅仅通过改变重力场而受到影响。我相信塞德尔可能对可能发生的事情有更多评论。是的，我觉得我会更世俗一些，我想

那里有生命，那么它可能与我们相似。所以它是碳。我认为它将是基于碳的生命。有些人提倡基于硅的生命，但由于化学原因，各种各样的问题都无法在水环境中生存。所以我们说的是水。水非常重要，但你也不想要太多的水。

所以它必须恰到好处，你知道，金发姑娘区域。所以，你知道，例如，如果存在广阔的海洋，而你试图在其中进行化学反应，我将使用的比喻是，如果你将染料滴入水中，它会完全消散，你知道，直到你看不见它为止。所以它几乎就像顺势稀释一样。因此，您希望这些分子彼此亲密接触以进行化学反应。

如果水太多，那么发生这种情况的几率就会开始减少。从某种程度上说，达尔文温暖的小池塘的美妙之处在于它很小，它是有限的。化学反应可以在受限的环境中发生。你可以保留已制造的东西，并用它做其他事情，而不会将其丢失到无限广阔的海洋中，否则。所以这个小池塘仍然是一个有效的实验室。

我认为在某些方面，鉴于我们对在光照下和在环境条件变化（无论是昼夜、冻融、干湿）下发生在行星表面的表面化学反应的兴趣，它在某种程度上获得了更多关注或更多相关性，所有这些在行星表面都可能发生，并在化学上对行星表面有用，而不是在其海洋底部。达尔文写信给他的朋友约翰·达尔顿·胡克

那是 1863 年，在他对我们有幸能够理解和看到的化学和生物化学有任何了解之前很久。所以我认为他领先于他的时代。他在他温暖的小池塘中谈到了蛋白质、磷酸和氨。它略有变化，但我认为他本意的观点在那里。是的，我认为他应该为此受到赞扬。

像所有优秀的科学家一样，他是在回应对他自己作品的批评而写下这些内容的。他对人们对他理论的批评感到沮丧，因为缺乏生命起源的解释。是的。他写了这些信。所以我还想补充一点，这并不一定适用于冰冷的卫星，因为它们有保护性的外冰壳。但我们认为可能非常重要的另一件事是拥有一个磁场，即

因此，我们地球上的磁场保护我们免受来自太阳的许多带电粒子的影响。因此，当我们确实有耀斑时，我们的行星防御盾就会启动。你把它看作是北极光或南极光，这取决于你所在的位置。但该磁场确实保护了我们，并保护了我们的气氛免受剥夺。

因此，对于这些围绕小型 M 型矮星运行的行星来说，另一个问题是，如果它们没有磁场，它们就无法抵抗来自其他恒星的耀斑。但是测量行星的磁场非常困难。因此，这是目前系外行星科学研究的关键领域之一。但即使在太阳系中，也不是太阳系中的每一个天体都有磁场。

所以，是的，找出这是否对宜居性很重要。你一直在谈论，我的意思是，你只是随意抛出像“数十亿”这样的词。你认为那里可能有数十亿颗行星吗？

好吧，我们知道我们实际上已经确认了超过 5500 颗行星。但正如奥利之前所说，统计数据向我们表明，每颗恒星周围可能至少有一颗行星。因此，当您开始计算我们银河系中数十亿颗恒星，然后是数十亿个星系时，数字会越来越大。很难真正确定一个数字。

是的，你的想象力无法应对，不是吗？是的。这确实是一场革命。从某种意义上说，这是一场非常近期的革命。在过去的 30 年里，我们从基本上没有证据表明宇宙中任何其他恒星周围存在行星，到现在，在 30 年的时间里，知道它们是普遍存在的，并且，你知道，恒星诞生的一种不可避免的结果，这是一个显著的转变，我们对自然界的理解。是的。

好的，非常感谢。太棒了。我想西蒙正在来的路上。谁想要茶或咖啡？梅尔文，你想要茶吗？茶，是的，请。茶真是太好了。谢谢，非常感谢。梅尔文·布拉格主持的《我们时代》节目由西蒙·蒂洛特森制作，它是BBC工作室的音频作品。

这个系列节目是关于人类暴力复杂性的。并非所有暴力都是一样的，并非所有施暴者都是一样的。通过倾听施暴者的说法，

我们可以更多地了解暴力的成因，或许尤其是在哪些方面我们可以进行干预，以降低未来发生暴力的风险。BBC广播4台的赖斯讲座。在BBC Sounds上收听。瑜伽不仅仅是运动。它是数百万人都信奉的一种精神修行。

2017年，来自伦敦的大学导师米兰达加入了一所瑜伽学校，该学校承诺带来深刻的转变。感觉这是一个非常安全和温馨的空间。瑜伽课后，我感觉很棒。但很快，这种平静、温馨的氛围导致了一些更加黑暗的事情，一段旅程导致了跨越国界的引诱、贩卖和剥削指控。♪

我没有护照，我没有手机，我没有银行卡，我什么都没有。护照被拿走了，被困在房子里，感觉无法离开。

你只是逐渐被卷入其中。

而且做得如此巧妙，以至于你没有意识到。就像这样，那里隐藏着一个秘密。我想相信，你知道，那……

无论他们在做什么，即使在我看来很粗俗，都是出于某种我还不理解的精神原因。揭露全球瑜伽网络隐藏的秘密。我觉得我别无选择。我唯一能做的就是谈论这件事，并冒着我的名誉和其他一切。我想要真相和正义。

并且为了不让其他人受到伤害，为了让未来有所不同。把它带到光明中，几乎把发生的一些邪恶的事情炼化掉，并夺回权力。《世界秘密》第六季，《坏大师》。在您收听播客的任何地方收听。