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要想寻找外星生命,人们必须先理解地球上生命的起源。一些存在于水下火山口的生命形式,能代表地球上的早期生命形式。 Imagebroker / Alamy Stock Photo

诺贝尔奖得主瑞士物理学家Didier Queloz与瑞籍德裔天体物理学家Sascha Quanz希望能在苏黎世新成立的一所科研中心研究生命起源的问题。两位科学家对此有何具体展望?

此内容发布于 2021年11月03日 - 09:00
Christian Raaflaub (采访),Michele Andina (视频)

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新成立的生命起源与传播中心将于明年在苏黎世联邦理工学院(ETH)开幕。该中心计划将与英国剑桥大学开展合作。瑞士资讯swissinfo.ch就这一新项目采访了两位策划人。

Didier Queloz. swissinfo.ch

瑞士资讯swissinfo.chQueloz先生,您在外行星方面的发现为您赢得了诺贝尔奖。您认为在地球外存在生命的可能性有多大,例如在外行星上或者在火星上?

Didier Queloz:我绝对相信,宇宙其他地方还存在生命。理由很简单,因为太空中的恒星与行星数不胜数。生命只存在于地球上的这种可能性非常低。

作为科学家,您如何定义生命?

D.Q.:(笑)如果一个人讨论生命起源,这当然是首先要面对的问题。可以从两个角度看待这一问题。首先,我们熟悉地球上存在的生命,我们可以以此作参考。这是种可靠的手段,因为地球上存在的化学物质或许也能在另一颗行星上出现。也就是说,我们按照我们在地球上熟知的生命形式寻找生命。

>> 你可以在我们对苏黎世联邦理工学院的采访视频中找到更多关于寻找太空生命的有趣内容。

其次还有未知的问题:如果不知道生命是什么,要如何辨认生命?对这一问题最合适的回答,是把生命看作行星系统的一部分。生命一定会在行星历史的某个时间点发挥作用。正如在地球上,氧气是生命存在的结果。

因此我们能够预料,生命会以某种方式影响某颗行星上的化学物质。但挑战在于如何识别。或许我们会发现某种我们无法解释的特征,然后决定将此特征命名为“另一种生命形式”。

Didier Queloz

这位1966年生的瑞士天文学家,在1995年时与他的博士导师Michel Mayor一同发现了第一颗外行星:飞马座51b。外行星是围绕着类似太阳的恒星运行的行星。

据专家介绍,Queloz与其导师的发现是20世纪天文学领域内最重要的发现之一。它开启了新的研究领域,让我们能理解人类在宇宙中的位置,也极大地提升了发现外星生命的可能性。

2019年10月,这两名瑞士科学家的发现为他们赢得了诺贝尔物理学奖这一殊荣。

Queloz曾在日内瓦大学和剑桥大学的天文学系任教,他将于2021年赴任苏黎世联邦理工学院,负责建立新的科研中心与该中心的领导工作。

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Quanz先生,生命存在都有哪些条件?

Sascha Quanz:我们没有确凿的答案。我们只知道地球上的生命形式是如何运作的,而且我们刚开始明白地球上出现生命需要哪些初步条件。但问题是:我们能否想象另一种生命条件?这正是我们在新科研中心尝试回答的问题之一。

您说我们必须更多地体验地球上的生命起源。在培养皿中创造生命可能吗?

D.Q.:从技术上来说,人类能够“反向再现”生命的起源,也就是我们所说的“逆向工程”。我们可以尝试回到最初,就好比你能通过拆卸汽车学习如何组装它一样。除非有人能在实验室里创造某种形式的生命,否则我们无法真正了解生命起源,我想,在这点上人们存在共识。

对人类来说,为什么宇宙其他地方是否存在生命这个话题这么有趣?

Sascha Quanz. swissinfo.ch

S.Q.:我觉得这是因为人类几千年来都在反复问这个根本问题。我们还可以问另一个问题,也就是:为什么生命起源的问题现在如此重要?

为了回答这一问题,国际高等教育界内设置了各种机构为研究人员提供合作机会,这是为了结合不同领域的研究成果。这需要时间,但现在我们已经对若干概念有了足够扎实的认识。我想,现在是开展跨学科研究的成熟时机,因为如果我们不与其他学科的同事们建立联系,我们就会止步不前。

20226月,苏黎世联邦理工学院与剑桥大学合作的新科研中心将剪彩,这也是您二位的主意。那么,跨学科研究将是这座科研中心的主要特征?

S.Q.:我们衷心欢迎所有对此课题感兴趣的人加入我们,参与我们的研究。我们将从直接关联最明显的学科开始,像是化学、生物、地理、天体学。

但比如说,我们也会咨询环境系统学家,他们了解地球的气候,这也将十分有助于引导我们的某些观点、某些想法。但我们得看都有谁对这一课题感兴趣。我当然认为人越多越好。

Sascha Quanz

这名1979年在德国出生的天文物理学家,在海德堡马克斯·普朗克天文学研究所完成了他的博士论文。Quanz持有瑞士国籍。他自2009年起开始在苏黎世联邦理工学院工作,并于2019年升任粒子与天文物理学系外行星及宜居度副教授。

他的研究团队致力于为主要的地面和空间观测站,开发用来研究太阳系外行星的物理和化学特质及其形成过程的仪器。

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您的意思是,不同领域的研究人员能在新科研中心边喝咖啡边聊生命起源?

S.Q.:(笑)是的,不同研究领域对生命起源与传播的思考角度不同。研究人员都清楚,每个人都会有毫无头绪的时候,这是因为每个人都有自己不了解的专业领域、知识或数据,而邀请其他领域的研究人员能弥补这一缺陷。

有台咖啡机的话,当然能保证大家彼此之间有足够的互动与交流。对于跨学科研究来说,保障研究人员之间的沟通很重要。每个人不能张口闭口就是专业术语,而要学会用通俗易懂的语言与彼此交谈。只有这样才能激发新的想法,从而推动新的研究发展。

Queloz先生,您是新科研中心的负责人。您有什么具体计划?

D.Q.:我们有无数具体计划。这也是我们现在正在处理的问题。我觉得我们的新想法,以及我们想做的事太多太大,不是我们中心这几个人能够处理的。比如:我们计划抽出一部分人力来研究从火星带回地球的石头。

我们不只想尝试建立新的机构、提供新的途径,我们还想开启新的研究领域,为年轻的研究人员提供自我成长的机会,让他们之后能在其他地方成立自己的研究小组。

想与您合作的人多吗?

D.Q.:已经有很多人表示对我们在做的事感兴趣。我们将尽力确保我们有足够的研究资源,总有一天会出现资金问题,我们必须为这些年轻的研究人员提供点什么。走出自己的舒适区不是件容易的事,但还有这么多未知有待被发现。那就让我们享受乐趣,一起合作吧。

新科研中心对瑞士在研究领域的地位有多重要?

D.Q.:就研究质量方面而言,瑞士的排名很高,因此人们会期望瑞士能涉足尖端课题。生命起源就是其中之一。而且瑞士的大学水平、财政状况以及研究质量都是独一无二的。

我想,在瑞士研究这些课题将能从世界各地吸引人才。除了学生之外,或许还能吸引来资金设立新的青年教授教职。可能有些最初没有把瑞士作为首选的人才也会因此慕名而来。

在我看来,整个瑞士都能从中获益,因为这些人是师资力量,他们将有助于推动知识发展,这些迟早会影响行业。

这点现在其实更重要,因为瑞士正努力维护与欧盟的关系,而拥有非凡的科学目标有助于瑞士与行业、其他大学以及其他国家建立联系。

我们从事的研究能激发这个社会的灵感,这一点不应被忽略,因为灵感能提升一个社会的幸福感和活力。

(译自德文:王伯笛)

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