□作者: 李一良
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二.天體生物學︰科學與技術領域的大融合
雖然我們已經進入一個空間技術大發展的時期,但深入探索地外文明僅僅是個開始。我們處在一個自歐洲人乘木船發現了新大陸後從未有過的興奮和新知識時代的破曉。我們在探索一個新的世界並且以一個前所未有的速度獲取新的知識。每個新的衛星圖像或深空探索都會引起新的觀點的產生。每次革命性的生物和古生物學發現都支持或動搖一些關于宇宙中生命的假說。在這個非凡的時代,一門新的科學出現了。這就是天體生物學,它的中心問題就是宇宙中的生命,或者更浪漫一點,是我們對一個鮮活的宇宙的探索。例如在“勇氣”號和“機遇”號在火星上行走之後,在發現南極冰蓋上的火星隕石之後, 在得到土星衛星的新圖像之後,在發現與地球大小相近的太陽系以外的行星之後。我們越來越期望看到外星生命存在的直接證據。這個時代非常像在1950年代發現DNA, 或是在1960年代板塊構造和大陸漂移學說的建立。這兩個事件都誘發了科學革命,不僅導致對它們自身的徹底的重新認識和導致了許多相關領域的進步,而且其影響會超越科學領域,從而使我們能夠用新的目光審視我們自身和我們的世界。
發生在1990年代的天體生物學革命是一場最新的科學革命。這場革命之所以如此震撼人心是因為它不是發生在某一個給定的科學領域,如1950年代的生物學或1960年代的地質學,而是集中了寬廣的科學領域: 天文學、生物學、古生物學、海洋學、微生物學、地質學和基因組學甚至心理學和宗教領域。例如,心理學家已經在向我們提供心理治療方案,以備我們在發現另外一個生命起源,甚至另外一個文明時,能夠經得起它所帶來的震驚。而宗教領域的人士開始爭論耶穌是只為我們地球人而獻出自己的生命呢,還是順便也為外星人承擔了罪責。
天體生物學突破了傳統生物學的界限,因為它研究的範圍不僅包括地球上的生命而且包括地球以外的生物。而它的研究方法更是涵蓋了幾乎所有的科學和技術領域。它要求我們將地球上的生物作為例子,而且是僅有的例子來研究生命的秘密。要求我們突破常規生物學的樊籬,將整個行星作為一個生態系統;要求我們對生命歷史有一個完整的了解;要求我們有一個更長的時間尺度,而不是簡單地說這里和現在。更重要的是,它要求我們有一個更廣闊的科學視野:浩瀚的宇宙空間以及漫長的演化對生命的產生和演化的點點滴滴的貢獻。
因為它囊括了許多完全不同的科學領域,天體生物學革命正在消除不同科學領域之間的邊界。紐約州立大學的地質熱力學家唐•林瑟,2007年11月在香港大學的演講中提到對澳大利亞某種特殊的岩石多年來困惑不已,經過多年的思考突然發現它的結晶過程可以解釋火星橄欖岩的組成!海洋地質學家對洋底火山的化學發現可能會影響行星天文學家對火星上適合生命生存地帶的定位。一個微生物學家對極地冰層中微生物的測序會影響海洋學家對歐羅巴(木衛二)冰冷海洋的研究。如此,一個全新的科學團體在形成, 它打破了長期存在于科學界的不同領域之間的屏障。不同科學領域的新發現被帶到天體生物學的核心問題上來: 生命在宇宙中到底有多普遍? 生命幸存于何方? 它會留下印跡嗎? 它有多復雜? 這個新的學科對科學界的沖擊是巨大的。關于天體生物學的評論出現在物理、化學、生物、地質、醫學、天文甚至哲學雜志上。雖然不同的人站在不同的角度給出了可能完全不同的看法,但正如我們在前面提到的,從天體生物學開始,我們真的要將地球上生命的一切內涵作為宇宙生命的一個例子。雖然還沒有發現第二個有生命的天體,至少我們可以將地球上的認識搬到其它星球上看看會發生什麼樣的事情。而對于地球上生命系統的擔憂以及在地球演化尺度上人類文明能否延續也首次出現在嚴肅的科學文獻上了。