The Habitability of Planets
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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？这与我们现在的化学物质是否不同？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赛杜尔·伊斯兰 伦敦国王学院化学助理教授和奥利弗·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·格林斯潘，《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：地球上三亿年的进化史》（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 这个英国广播公司播客在英国以外地区由广告支持。英国广播公司声音、音乐、广播、播客。这是来自英国广播公司第四电台的《我们时代》，这是您可以在英国广播公司声音和我们的网站上找到的超过一千集节目之一。如果您向下滚动此版本的页面，您会找到一份与之相关的阅读清单。我希望您喜欢这个节目。

您好。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？它是否可以在其他地方被发现？这些都是科学中一些尚未解答的重大问题。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对所谓的宜居性（发展生命的潜力）提出了新的问题。

那么，生命开始需要什么样的化学物质呢？这与我们现在的化学物质是否不同？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？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。

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。

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根本的问题。我们在这里真正要问的是，什么样的环境才能进行化学反应，最终通过生物化学将简单的组成部分转化为生物？而这需要一个

环境，这些简单的分子构件首先必须存在。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，这种能量来源也可能被新生生命所利用。环境的压力和温度条件需要受到限制

这样才能形成更复杂的分子。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的链条，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。因此，你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。因此，这里有两个主要的思想流派，他们认为生命……

要么是在深海热液喷口，要么是起源于那里。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，也许可以用来驱动化学反应，也可能为在那里形成的任何生命提供能量。

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，而且还存在各种各样的环境。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在这里形成的最早时期。

现在，如果我们从另一个方向出发，试图回顾地质记录，并试图在岩石中找到早期生命的证据，那么我们可以追溯到35亿年前。这就是我们可以追溯到的最远时期，我们可以看到直接的生命证据，例如叠层石，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，我们就不能寻找直接的化石证据，而要寻找生命的“油炸残骸”，即石墨。大约40亿年前就有一些石墨，它的同位素指纹表明可能

是生命。但这留下了一个巨大的差距，也许有三到四亿年，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。因此，这是一个巨大的窗口，生命可能在这个窗口中出现。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，您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。因此，也许可以寻找火星或一些冰冷的卫星等地点。这些是我们可能能够派遣着陆器的地方，我们已经为火星做了这件事。因此，我们实际上可以挖掘土壤并就地分析我们正在做的事情。

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液态水的温度范围。因此，大约在零到100摄氏度之间。

因此，在太阳系之外，我们要寻找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。因此，例如，如果我是一个观察太阳系的外星人，我将有几种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？因为它给了地球所需的一切？

所以，对我们来说，这很有趣，这仅仅是偶然的吗？如果生命需要地球上发生的条件，那么生命在这里出现或许并不令人惊讶。生命可能是恒星形成过程的自然副产品。因此，我们知道行星是在恒星周围的圆盘中形成的，因为它们从巨大的分子云中坍缩下来形成恒星。然后你有一个物质盘，你的行星在这个盘中形成。

所有这些过程，化学过程，物理过程，都可能非常自然地导致生物学。碰巧的是，我们这颗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。我们必须寻找什么来找到这些生命迹象？因此，寻找我们太阳系以外的生命迹象，即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，即围绕行星的这种薄薄的气体壳层。

我们所做的……你在寻找什么？你说的是大气层，但有什么信息反馈回来吗？是的，我们获取来自行星的光线，将其分解成所有不同的颜色，即不同的波长。我们试图了解的是大气中有什么。地球上的生命改变了我们的大气层。因此，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，我们第一次有了一些生命证据，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大气中的时候，我们的氧气含量急剧增加。我认为它上升到近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。它不会停留。必须不断地补充它。因此，我们的大气与地球上发生的标准化学和地质过程不平衡，对吧？是生命造成了这种差异。

因此，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。因此，这些颜色不会到达地球。

它们吸收的这种模式，这些特定的颜色，是氧气的独特特征。宇宙中没有其他分子能够产生这种模式。因此，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。因此，如果我们可以非常精细地分辨这些颜色，那么我们可能还会寻找其他东西，例如，在地球上，甲烷是由生命产生的东西。

因此，我们将寻找氧气和甲烷缺失的组合颜色集，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？无生命的分子如何变得更有趣，这么说呢？生物是由一组有限的分子组成的。尽管我们星球上存在着种类繁多的生物，但在基本层面上，我们非常相似。因此，我们使用核酸，即RNA和DNA。

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。遗传信息嵌入在核酸中。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，它通常是由脂肪酸和

以及类似的东西组成的。因此，这些分子都由一组原子组成：碳、氢、氮、氧、磷和硫。因此，我们需要知道如何将这些元素转化为有机分子。

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。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。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。

因此，氰化氢是我们所说的还原剂，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）的组成部分、蛋白质的组成部分以及细胞膜。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定义一些操作原则，对于不同的群体来说，这些原则可以让他们在关于生命是什么的问题上有所进展。

所以，也许从天文学家开始，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。因此，那里的生命是一种行星尺度的现象，它改变了整个行星的特性。这就像生命是一个生物圈。

对于一位地质学家来说，回顾过去，试图了解生命可能是什么时候出现在地球上，试图追溯到岩石记录中的过去，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。对于一位在火星土壤中寻找生命的行星科学家来说，我们寻找的东西可能也是类似的。

对于一位生物学家或有机化学家来说，他们试图在实验室中创造生命，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。它拥有内部的某种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。朱莉安，

你能告诉我们一些关于任何行星上生命阶段的信息吗？无论它是否与我们，例如与地球同步？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。因此，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，我的意思是，目前，我们只有一个已知存在生命的行星。因此，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，它们非常非常靠近它们的宿主恒星。它们的一年不到一天。因此，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。

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。因此，我们有这样一个实验室，我们可以研究早期地球环境中发生的事情。因此，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，20世纪早期，所以在系外行星革命之前，对生命的搜索是通过倾听生命及其电磁波，你知道，它向银河系广播，倾听它的电视信号进行的。

这显然是对生命的非常有限的搜索，在生命达到技术能力时倾听它的声音，地球上的生命在其数十亿年的存在中已经做到了这一点。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。所以我刚才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。我们可以想象它们是……那是什么？技术特征是指任何暗示存在先进智能

具有工业化能力的智慧文明，能够像我们在地球上一样创造用于各种不同过程的技术。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。

因此，我们观察二氧化碳变化的时间线不够长。因此，我们正在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。因此，它们再次吸收不同颜色的光。

因此，我们有可能去寻找其他行星上的类似物质。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问题，但不可抗拒地要问，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或行星的生物圈中看到酒精。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组成部分。

实际上，赛多，你谈到的是在地球上制造这种物质，并创造地球上的条件。但还有另一部分是，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。因此，这可能是一个高能光子，一个伽马射线或其他什么东西，撞击到尘埃颗粒或冰颗粒上，实际上点燃了会形成这些不同糖和酒精的化学反应。

然后，在早期地球形成过程中，地球大气层受到陨石、彗星等的轰击，这种物质可能像我们受到轰击一样降落下来。因此，可能其中一些物质是传递给我们的，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。赛杜尔，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某种规律，这取决于地球化学环境。我所看到的导致生物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，试图在实验室中重现生命。

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代谢网络。

一旦代谢网络全面启动，那么你就可以开始想象，有一些环境压力会导致自然选择。可能存在这样一种情况，即构成要素正在减少。因此，这种非常原始的生物体必须开始适应，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。

因此，我认为在开始时，对于化学反应来说，我认为存在某种规律。一旦生物学全面启动，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。因此，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。

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。

因此，我认为我考虑到的这些偶然性中最大的一种规模是整个银河系的规模。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。因此，在这个最大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。因此，即使在银河系尺度上，事情也在发生。是的。

绝对的。因此，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，那么我们已经讨论了与恒星的距离。你知道，你从宿主恒星那里接收多少光、多少热量真的很重要。我们在太阳系中用金星和地球对此有了一个完美的例子。

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。因此，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，但大部分地理过程在数十亿年前就停止了。因此，如果生命曾经出现在火星上，那么数十亿年来，地质过程并没有像在地球上那样维持它的存在。简，我能回到你这里吗？是什么使系外行星成为一个好地方？系外行星是什么，它们在这个讨论中有什么作用？是的，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，即自由漂浮的行星，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。因此，它们之所以成为好地点的原因是，它们类似于我们自己的太阳系。因此，你可以形成一个表面。也许你拥有液态海洋和大气层。因此，我们试图创造的条件是非常非常基本的特性。

类似于地球。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。如果你能想到任何类型的场景，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，它们非常热。

因此，它实际上为我们打开了实验室，让我们研究其他可能拥有生命的系统。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

其他实验室，在那里我们可以说，好吧，这是一个地球，但它比我们的系统年轻或年长，或者这是一个地球，但它拥有不同类型的宿主恒星，也许宿主恒星更冷，这意味着液态水可能以合适的温度存在于恒星周围的可居住区域，所以我们最近的恒星系统比邻星

在可居住区域内有一颗行星，它的轨道周期大约为12天。因此，这颗行星上的一年是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场景的背景下，并试图了解它是否能够在这些场景中繁荣发展，或者地球是否真的与众不同。

赛杜尔，我能和你一起探讨一下吗？我们已经了解了生命开始、生存所需的化学物质。那么，生命繁荣需要什么呢？为了生命繁荣，它需要一个能量来源，它需要持续供应的营养物质，它需要一个有利于其复制、生长和扩大种群的环境。

但最重要的是，我们应该记住，我们不想制作完全相同的副本。所以我们需要一个环境，让副本发生轻微的变异。这样，如果它们具有选择性优势，那么它就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。所以，如果你突然从一个非常炎热的环境转变到一个寒冷的环境，那么你可能会引发某种灾难性事件，导致细胞或生物体种群死亡。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，周围的生物体发现氧气对它们完全有毒。除了少数几种生物体外，那些能够适应使用氧气作为能量来源的生物体。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体发展到多细胞物种。奥利，考虑到这一点，像我们所知的生命存在于这个星球之外的可能性有多大？

我认为这里真正有趣的是，地球上的生命展现出了多么顽强和适应性。所以，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，单细胞生物体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中，存在于低至零下20摄氏度的冰中，存在于酸性矿山废水排放的极端酸性条件下，也存在于喷口中的极端碱性条件下。

所以生命，我认为这回到了塞伊德尔的观点，生命一旦在一个星球上建立起来，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非常广泛的环境条件。

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，认为如果你能把生命放在那里，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。但一个更难真正给出概率的问题是，生命开始的条件有多普遍？

所以我认为，如果你把生命放在那里，生命存在的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，从无机化学到有机化学、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，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？这是一个非常有争议的问题。如果我们寻找非常简单的生命，比如单细胞的东西，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，用来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，现在有多个太空任务和极其大型的地面观测站正在建设中，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。

它的直径将达到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“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，我能多精细地分辨出我试图拍摄的图像中的小物体？因此，我们有可能通过它直接拍摄我们最近的可居住带系外行星的图像。所以这是围绕比邻星的。而且

为了让你了解技术的复杂性和它需要达到的目标，你试图找到一颗非常小的行星，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，这就是我们试图应对的挑战的巨大性。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，从而寻找我们正在观察的比邻星b（我们将要观察的可居住带中的行星的名称）大气中的缺失颜色。所以它将在2029年上线。

所以这很快。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大约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，以探测

恒星周围的行星，这些恒星是最亮的恒星，对我们来说，随后用ELT进行后续观测是最容易的。我们还有JWST，它是一个现在位于太空中的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。你有七个例子可以研究它们，它们都处于不同的距离。因此，其中一些处于恰好有液态水的温度，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，大约在几天到可能20天之间。塞伊德尔，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，它不如简使用的望远镜那么复杂。在实验室里，是关于所有人员都参与进来。所以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，我们就越容易开始研究复杂的化学系统。

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，这就是很难找到问题的根源的原因之一，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，就越容易分辨，越容易看到到底发生了什么。因此，如果这项技术发展得更快，那么它将使我们的生活更容易。所以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促进？

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需要发生的的环境。所以我们需要把塞伊德尔的实验室拿出来，我们需要让自然成为这里的实验者，这既令人恐惧，也是一个令人兴奋的机会。你指的是实验者是什么意思？

这意味着什么，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？从简单的组成部分到最终组装成第一个细胞和生命的生物分子的化学反应。

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的小池塘，由提供恰当化学物质的热液喷口供给，例如我们听说过的硫化氢，以及实际的……

化学反应本身及其对水酸度等因素的敏感性。所以，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，这种环境还看起来像什么？当它暗示年轻行星火山岛表面的温泉时，化学物质还需要与什么一起工作？这种对话是过去二十年来出现的这个领域的一个非常丰富的部分。我同意。我认为所有子学科和学科之间的沟通要多得多。

以及自然科学领域的专家，因为生命的起源不仅仅是一个化学问题或生物学问题，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。所以你们是在互相交谈。

现在我们拥有的是，这可能是因为互联网，或者，你知道，现在的沟通要好得多。但是你有了这种情况，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个目标。我认为这只是在过去20年才出现的事情。我不太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个星球上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在其他地方是否普遍，进化是否以类似的方式进行。我

所以，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家、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，如果我改变光源呢？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？

所以我从做这件事中获得了很多乐趣。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。所以我认为，为了建立一个真正具有凝聚力和强大的模型，关于地球早期到底发生了什么，所有子学科之间的对话和交叉合作非常重要。你认为你能取得的最大飞跃是什么？

我的意思是，从你的意义上来说是实际的？在实验室里，在试管里产生生命。从零开始，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。所以在这里，我们有一颗行星，我们知道它在其历史早期曾短暂地湿润过。通过其中一些样本，我们或许可以问这样一个问题：行星表面有液态水是否足以让一些化学反应贯穿始终，从而形成生命？

关于火星的一点，火星与地球非常相似，我们并不真正知道40亿年前发生了什么。如果可以这么说的话，岩石记录已经被我们过去的地质构造运动完全破坏了。

我们的星球。所以我认为，我们尝试从其他行星，特别是火星（因为它离我们最近）带回样本，以确定在那里发生的历史事件非常重要。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这里对我们来说非常重要。

谢谢。简？对我来说，那将是在大气中发现不平衡的特征。所以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……

正在设计可居住世界天文台，这将是一个大型的基于太空的望远镜，它将是哈勃和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。非常感谢简·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来自希腊和罗马的故事。那就是普鲁塔克的《希腊罗马名人传》。感谢收听。现在，《我们时代的》播客将与梅尔文和他的嘉宾一起额外播放几分钟的额外内容。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。这两个系统的母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。所以它们只有太阳大小的约10%，亮度也只有太阳的一半。

因此，它们可以释放出的辐射量和它们释放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可居住带要近得多，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，这颗行星可能离母恒星太近，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。

所以我们不一定能得到行星旋转并有白天和黑夜的昼夜节律。你或许可以想象，如果生命存在在那里，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。所以条件非常非常不同。但由于行星离恒星非常近，

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，这颗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，这完全有可能。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，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，我认为对奇异环境中可居住性的搜索，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围绕类太阳恒星运行的类地行星。从技术上讲，这非常具有挑战性。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。有些行星本身也不同，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天体是次海王星。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？所以它提出了这个问题，系外行星和次海王星提出了在这种奇异的外星条件下的可居住性问题。是的。

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。所以最好知道它们是否值得我们追求可居住性。

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，但我们拥有小型迷你海洋世界，你知道，

隐藏在这厚厚的冰层之下，大概是一个长期存在的海洋，你知道，也许从某种意义上说，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是什么样的吗？

如果你想要对此进行科幻描述，我强烈推荐你观看《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，你知道，随着时间的推移，几代人，他们的身体会发生变化。所以重力比地球上要弱。所以他们变得非常高。这意味着他们无法回到地球，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。

所以你可以考虑生理机能仅仅通过改变引力场是如何受到影响的。我相信塞伊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。所以它是碳基的。有些人提倡硅基生命，但由于化学原因，存在各种各样的问题，它们根本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，它就会完全消散，你知道，以至于你再也看不见它了。所以它几乎就像顺势疗法的稀释。所以你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下降。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……所以他的小池塘仍然是一个有效的实验室吗？

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，它已经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，并在化学上是有用的，而在地球海洋底部则不然。达尔文在给他的朋友约翰·达尔顿·胡克的信中写到了这一点

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。你知道，它有一些细微的变化，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工作的批评时写下这些内容的。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，

所以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。所以当我们确实有耀斑时，我们的行星防御盾就会启动。你看到它就像北极光或南极光，这取决于你所在的位置。但这个磁场确实保护了我们，它保护了我们的大气层不被剥夺。

所以对于这些围绕小型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。所以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，找出这对于可居住性是否重要。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，我们知道我们已经确认了超过5500颗。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，当你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年中，我们从基本上没有证据表明行星存在于宇宙中的任何其他恒星周围，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。

好吧，非常感谢。太棒了。我认为西蒙正在来的路上。谁想要茶或咖啡？梅尔文，你想要茶吗？茶，请，是的。茶，非常感谢你。梅尔文·布拉格主持的《我们时代的》节目由西蒙·蒂洛特森制作，它是BBC工作室的音频作品。

该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，并非所有暴力施暴者都是一样的。通过倾听施暴者的说法，

我们可以更多地了解暴力的起源，或许尤其是在我们可以采取干预措施以降低未来发生暴力的风险的地方。来自BBC广播4台的赖斯讲座。在BBC Sounds上收听。瑜伽不仅仅是运动。它是数百万人在发誓的灵性实践。

在2017年，来自伦敦的一位大学导师米兰达加入了一所瑜伽学校，该学校承诺会带来深刻的转变。这感觉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黑暗的东西，一段旅程导致了对跨越国际边界的引诱、贩卖和剥削的指控。

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，被关在房子里，感觉无法离开。

你只是逐渐被卷入其中。

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引发了关于生命形式发展和繁荣（即所谓的“宜居性”）潜力的新的问题。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导师赛杜尔·伊斯兰 伦敦国王学院化学助理教授和奥利弗·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·格林斯潘，《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：地球上生命进化的前三十亿年》（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，《如何建造一颗宜居行星：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，《系外行星小书》（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 而且它做得如此巧妙，以至于你没有意识到。就像这样，那里隐藏的秘密。我想相信，你知道，无论他们在做什么，即使在我看来很粗俗，

都是出于某种我无法理解的精神原因，揭示了一个全球瑜伽网络的隐藏秘密，我觉得我别无选择，我唯一能做的就是谈论这件事，并冒着我的名誉和所有其他一切的风险，我想要真相和正义

并且为了不让其他人受到伤害，为了将来有所不同。把它带到光明中，几乎炼化一些发生的邪恶事情，并夺回权力。《秘密世界》第六季，《坏大师》。在您收听播客的任何地方收听。