三湯對話（續）

湯雙

老湯：你們讀沒讀過《山海經》？這部先秦時期的著作十分奇特，里面記錄了許多山川、河流、奇花異木，更有各種千奇百怪的飛禽走獸，甚至還有鬼、神。今天看來，書中大部分內容應該算是想象虛構，但也不乏一些似有非有的東西，有些還是確有其物。要說這些記載完全是杜撰出來的，似乎也不大通，因為里面的描寫實在太過具體了，想象力也有點超乎尋常的豐富。很難想象什么人會花費如此大的精力寫出這么一部書，其目的只是為了糊弄人。所以《山海經》就成了一個很難解開的謎。

我：很多年前我倒是看過《山海經》，印象里似乎全是些無稽之談。后來還曾聽說有人認為它里面的某些記載也許和外星人有關。不過我覺得四川三星堆的那些個眼睛突出來的銅面具倒更像是源于外星人。

小湯：好幾年前三星堆文物在紐約大都會博物館展出過，我也覺得有些面具看上去像外星人，起碼不像普通的地球人。在歐洲、南美洲等地的一些巖洞里，有些古老的壁畫也十分奇特，尤其在意大利發現的一幅一萬多年前的洞穴繪畫更是讓人費解。在印度最近又發現一幅萬年前的壁畫，上面畫的也是疑似外星人的圖像。不過所有這些都沒有完全脫離“人”形，因此多半還是來自人的想象。其實外星人是什么樣我們誰都不知道，甚至究竟是否可能存在外星人也完全是一個未知數。

老湯：遠古巫文化里的“降神”也許也可以理解為有神從天而降，這些神會不會是來自外太空的外星人？我認為可能性恐怕也很低。古人把想象中的具有超人力的神說成是來自天上，這大概是由于當時的人認為登天是最難的，而并非是他們真的遇見過從天而降的外星人。另外，從更廣泛的意義上講，生命的形態也并非必須限定于我們存在的這一種。也許某種“東西”就“生活”于我們無法認知的形態之中，在一般情況下，信息是無法在不同形態的“東西”間相互傳遞的，因而也就不可能交流。當然也不能完全排除在極偶然的機會下發生某種跨接（crossover）的可能性，沒準這就是鬼、神之說的由來。這些說法基本上屬于不可知的范疇，所以對于它們，我想只好像孔子說的那樣“存而不論”了。

小湯：你剛剛說的已經超出了科學所能涵蓋的范圍。科學上感興趣的，是和我們具有同樣或相近生命形態的地球外生物。近年來，隨著大量的太陽系外行星的被發現，人們對是否存在地球外生命這類問題的關注程度也越來越高，應運而生的天體生物學就是對地球外生命進行綜合研究的一個新學科。當然，人們最感興趣的，還是地球外的高智商生物—外星人。我們已經可以確定，在太陽系里，除地球之外的其他行星上是沒有高智商生物的。所以尋找外星人的希望只能寄托于外太空。第一步是要找到外太空存在生命的跡象。

我：要想研究外太空生命，首先需要能夠觀測到外太空的行星（簡稱為系外行星），因為只有行星才有可能具備產生生命的條件。倒退幾十年，觀測系外行星幾乎是一件不可能的事。這主要有兩個原因，一是因為行星本身不會發光。我們能看到太陽系中的一些行星，靠的是它們對陽光的反射。恒星比圍繞它運行的行星不知要亮多少倍，因而從遠處無法“看見”行星;二是太陽系外的恒星離地球非常遙遠，從地球到任何其他恒星的距離都大大超過恒星/行星系統中行星與恒星之間的距離，再加上恒星比行星又大得多，所以很難將行星分辨出來。第一次發現系外行星，是在一九九五年。到目前為止，幾乎所有系外行星的發現都是靠間接的方法。一種辦法是仔細觀察恒星表面亮度的變化。如果有行星圍著某顆恒星轉，而且其軌道正好處于地球和該恒星之間，當它運行到地球和恒星之間時，恒星發出的光就會被遮住一點點，從而導致亮度的微小變化。不過這種方法受到很多因素的制約，找到行星的機會很有限。最終使這方面的研究向前躍進了一大步的，是發現可以利用多普勒效應來探測系外行星。

小湯：爺爺大概不知道多普勒效應是什么。你說的多普勒效應與中學物理課里講的聲音的多普勒效應該差不多是一回事吧？聲音的多普勒效應隨處可見，比如有一列鳴著汽笛的火車由遠而近從面前駛過，當火車朝向你開來時，汽笛聲聽起來比較尖利;而當火車遠離時，汽笛聲聽起來則比較低沉。這種現象是由于相對運動會使被聽到的聲波的頻率發生變化。

我：基本上是同一個原理。只不過天文觀測中的多普勒效應是基于光波而非聲波。對一個觀測者來說，相對運動中的物體所發出的光的頻率也會發生變化。所以當一顆恒星朝向或背離地球運動時，我們觀測到的恒星的光譜是會有微小變化的。如果有行星圍繞某恒星運動，恒星受行星的“牽引”會發生一定的位移，從地球上的觀測者看來，該恒星就會具有朝向或背離地球的相對運動，這就會導致它的光譜的一點微小變化。通過對這種微小變化的分析，天文學家可以推算出“牽引”恒星的行星的一些性質，比如該行星的質量、與恒星的距離。再利用計算機模擬對所有能掌握的數據進行綜合處理，我們就可以對該行星的情況有個大致的了解。

小湯：大概是一年多前吧，我在英國統計學會和美國統計協會共同編的雜志Significance上讀過一篇文章，從統計學的角度對近年來發現的系外行星進行了一下分類和匯總。文章寫成的時候，觀測到的系外行星有將近一千顆（注：這個數字增加很快，早已遠遠超過一千了），其中絕大部分都比地球大很多，只有兩顆和地球差不多大。這些數據表面上似乎顯示宇宙中大個兒的行星比小個兒的要多得多，其實完全不是那么回事，這只不過是由于大個兒的行星更容易被發現。用統計學對數據進行解釋時必須非常小心，如果不對數據的來龍去脈做認真的分析，有時候會得出大錯特錯的結論。

我：真正奇怪的是，這些觀測到的系外行星中有相當一部分離恒星非常近，而且又大又熱。這與我們太陽系的情況幾乎正好相反，也與通常的行星形成理論背道而馳。到目前為止，天文學家們還不能就此給出一個令人信服的解釋。

老湯：我倒覺得這并不奇怪。宇宙之大，本應包羅萬象，存在各式各樣的恒星—行星系統不足為奇。如果所有的系統都類似于太陽系，或者都能用同一個理論來解釋，那反倒是件怪事了。

我：不管怎么說，人們最感興趣的系外行星還是類似于地球的、可能存在生命的行星—也就是所謂的可居住行星，這與行星的大小、年齡、密度、成分、大氣壓力和環繞恒星運動的軌道等等因素密切相關。地球相似指數就是用來衡量一顆行星與地球相似程度的量：0是與地球完全不同，1是與地球完全一樣。火星的地球相似指數是0.64。排在前十名的已觀測到的系外行星的地球相似指數則處于0.5到0.84之間。以現有的數據為基礎，天文學家推算出僅在銀河系里就可能有多于一百億顆類似于地球的行星（注：這里是指與地球大小相似的行星，而非可支持生命的行星）！

小湯：在外太空找到能支持生物生存的行星與找到外太空生物是兩碼事。即使有合適的環境，出現生物的概率仍然極其微小，更不要說高智商動物或者外星人了。其實我們連地球上的生物是怎樣產生的也沒有定論。很多年前科學家們就試圖用人工的方法來合成生命的基石—氨基酸。因為要想知道生物從何而來，就必須知道DNA和蛋白質是如何產生的，而氨基酸正是構成DNA和蛋白質的基本單元。有一個與此有關的著名故事就發生在我讀過書的芝加哥大學。一九五二年，當時還是研究生的斯坦利·米勒和他的老師、諾貝爾化學獎得主哈羅德·尤里一起做了一項模擬早期地球環境的實驗，他們以當時地球大氣中可能存在的一些物質為原料，成功地合成了氨基酸。不過在很長一段時間里，米勒—尤里實驗并沒有引起科學界足夠的重視。原因是人們認為他們采用的人造閃電的條件只有在實驗室里才能實現，自然界里是不可能有的。而且地球早期的大氣里二氧化碳和氮氣的含量極高，氨基酸即便產生也不能存留下去。所以盡管米勒—尤里實驗合成了氨基酸，也不能說明產生生命的氨基酸就是這么來的。戲劇性的事情發生在五十多年之后。曾經是米勒的學生和合作者的杰弗里·巴達在整理米勒遺物的時候，發現一個雪茄盒，里面竟是一些米勒當年合成的氨基酸樣本。令人出乎意料的是，在用現代化的儀器對樣本進行分析時，發現里面有多達二十二種氨基酸，遠遠超出米勒所曾公布的種類。這一下重新燃起科學界對米勒—尤里實驗的興趣。人們驚訝地發現米勒還“秘密”進行過一項類似的實驗，模擬的是火山口的環境。在火山爆發的時候，經常會伴隨著強烈且頻繁的閃電及產生大量的水蒸氣，高強度的閃電是合成氨基酸的條件，而水蒸氣則使氨基酸在高二氧化碳和高氮的環境中仍能存在下去的。突然間，人們認識到火山口也許就是生命的發源地！這當然還需要得到觀測上的進一步證實。不過即使將來真的在火山爆發時發現有氨基酸形成，也只能說在自然界中具備可以形成生命的必要條件。這僅僅是解開生命起源之謎的第一步，從氨基酸到蛋白質和DNA才是更關鍵的一步。可惜用人工的方法從氨基酸合成蛋白質或DNA的實驗到目前為止均告失敗。另外，由于外太空生物的生命的形態并不一定是像我們這樣的碳基生物，所以不管我們在“創造”生命方面的實驗最終成功與否，都既不能證實也不能否定外太空生物的存在。

老湯：說到生命的形態，我倒想起一個問題，就是人類在宇宙中的地位是否是獨一無二的。從古到今，這一個問題一直爭論了幾千年。無論從科學的角度還是從哲學的角度，這都是個難有定論的問題。在古代，人們普遍認為地球是宇宙的中心，人類當然是獨一無二的。在哥白尼推翻了地心說之后，多數人逐漸傾向于接受哥白尼原則：在宇宙間，地球并不處于中心的優越地位，人類也不具有一個特殊觀測者的身份。這似乎已成定論。然而從上個世紀中葉開始又有人不斷提出各種“人擇原理”來挑戰哥白尼原則。這類理論大體的想法是，宇宙之所以是現在這樣的宇宙，與它所能支持并產生的觀察者的存在密切相關。換句話說，如果宇宙的特質稍有不同，我們這種觀察者就根本不會存在;我們既然能在這里觀察宇宙，等于已經事先決定了此宇宙只能是現在這樣的宇宙。這就意味著，人類作為這個宇宙中存在著的觀察者，至少在這個特定的宇宙中是具有特殊地位的。我覺得這一套推理似乎并非全無道理，可能值得認真地探討和研究。如果這種理論能站得住腳，那么在我們這個宇宙中所能存在的生命形態與地球上的生物就應該不會相差太大吧。另外值得一提的是，“人擇原理”似乎與中國傳統哲學里一個最重要的概念“天人合一”有些相通之處。《易經》里就認為“天”和“人”具有一種相即不離的內在關系，研究“天道”（其中包括自然規律）不能離開“人道”，研究“人道”也不能離開“天道”。

我：人擇原理也得到一些物理學家和生物學家的認同，并且被用來說明、解釋某些理論—比如多重宇宙、平行宇宙之類的理論。不過那些相關的理論大都屬于玄之又玄的東西。至于我們感興趣的外星人問題，綜合目前所能掌握的各種理論和觀測數據，在宇宙中的某處、某時存在某種與人類相似的高智商生物的可能性似乎還是不低的。然而考慮到各種限制因素，比如生物在一顆行星上能存在的時間極限—般大概不能超過恒星可以釋放足夠能量的時間段、其他恒星與地球間距離之遙遠、受技術限制高智商生物究竟能“走”多快及多遠等等，從這些限制看來，我們能遇到外星人的機會恐怕是微乎其微了。

附注：這篇對話寫成之時，老湯已經去世了。所以他未能有機會見到最后的全文。我僅希望能以此文作為小湯和我對老湯最深切的懷念。