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茫茫宇宙中，地球就像一片孤舟载着人类漫无目的的在宇宙中漂移，很是孤独。当然人类无法忍受孤独，利用自己的智慧希望在宇宙中寻找到外星文明从而让自己有个伴，几十年来人类非常迫切的想找到外星人，从而一睹外星生物的真实面貌，然而人类苦苦寻找几十年，始终在找不到外星文明，到底外星生物存不存在？来看看天体学家林潮怎么说？  未来科学大奖周 系列访谈 ○ 林潮 如何探索太空未知的生命 我一直对各种各样天体物理的现象，都是非常的感兴趣，特别是关于流体力学上边有一些怎么样的行星形成，黑洞的形成和演化。 在我的研究范围里，在做观测方面的一些同事，发现了一些系外行星，这些跟我当时做的理论，正好提供了一个比较合适的对象；而且呢，他们有些做出来的观测呢，是跟我们本来预测的想法是很相似的，所以我就开始对行星的演化和形成做一些具体的研究。 在这个过程中，主要考虑的问题就说太阳系形成是不是特别特殊，还是跟其他的行星里形成很相似。在这几年里观测方面的同事，也开始找到一些比较适合于生命发展的行星，就是系外行星，这个就造成了一个很好的机会，因为如果我们能够在这些行星周围找到一些生命的迹象，这样的话，我们就在人的这个科学史上第一次看到在地球之外的生命。 现在所有生物学的各种各样的概念和实验，都是集中在地球环境里生命演化的研究，如果我们能够看到这些系外行星里边有生命的话，它可能会告诉生命可以存在的环境是多元化的，而且它的演化过程是一个多元化的。这实际上是一个里程碑，可能在今后的几十年，这个不但是在天文方面会有个大突破，它会直接地影响到生物学和化学方面的一些研究，这个使我非常兴奋，也是我觉得很多可以研究的问题。 另外一个呢，如果有这个系外生命，而我们最基本的问题就是生命是什么？生命本身呢，实际上是很重要的一部分是它的整个生物结构的信息。在研究这种生命结构的信息里边，实际上又跟一些技术上的问题，特别是人工智能、生物学医疗有很大的关系。所以呢，虽然我不是在研究这一方面，但是我觉得会给我们带来一个突破性的机遇，就是怎么样发展、怎么样侦察到系外的生命，而且研究它在什么样的环境里演化的。 所以科学家的任务，就是怎么样从相信中证实，我们一定要找到一些迹象来知道往哪个地方是证实我们的想象、概念是正确的。 这个是有两个问题，一个是环境是很重要，另外一个是迹象更重要。就像你到这个新疆的这个伊犁地区，上面有个湖，这个湖呢是一个高山湖。那么在湖里边呢，你说如果它周围也有很多的沙漠，那你说找鱼的话你在沙漠里找呢？还是在湖里找？那么鱼呢跟水是离不开的，所以我一定要在这个湖里才去找，但是我看到湖并不等于说湖里边一定有鱼。 第一呢，要找到湖，第二呢，在湖里要找到鱼，这不找到鱼呢才证明，在这个新疆那儿是有生命的。那么这个水为什么是这么重要呢？水在生命里边是一个必要的一个因素，就说它能够，又是能够促使这些有机分子之间有一些化学作用，又可以把它们从一个地方带到另外一个地方，我们身体里一大部分成分是水。 不止是我们，甚至包括小细菌，都是水是成分很重要。所以这个行星里呢，它能够在它的表面上有液体的水，这个是非常的重要，那么这是第一点，有了这个水呢，知道这个地有这个水呢，我们就知道至少有个环境，生命可能起来。 那么这个水的条件呢，需要离它中间的那个太阳不能太近，因为太近的话这些水全都蒸发了，也不能太远，太远呢，对整个的这个行星呢，就变成一个冰球。所以呢，正好是有一个意义生命区，那么在这个区里边呢，至少液体的水是在它上边可以存在。 我刚才有讲到了，有这个环境并不等于生命一定存在，那么我们该怎么找生命呢？如果我想找到一个狗熊在一个森林里，那个狗熊呢，我找到那个狗熊的时候很难找到，但是我可以看到它的脚印，那么我现在先要找到脚印，生物到底有什么脚印？生物的脚印呢，就是一方面它需要品，一方面是它的排出品，脚印是它的排出来对环境所造成的一些迹象，告诉你生命从这儿走过。 如果是这个系外行星上的生命，它会有什么样的脚印呢？是这个生命的话，要么就是吸进去氧，然后经过这个化学作用吐出来二氧化碳，但是更重要的是有一些生命，特别是植物，特别是这个蓝藻之类的呢，它会吸进去二氧化碳，排出是氧，所以如果我们要找到生命的迹象，就在这些行星的周围看到他们大气里边有没有氧的存在，氧不是必须品，而是它排出的一些废物，我们看到这些废物就等于是看到它的脚印，有脚印并不是这个熊存在的必须品，而是它留下来的迹象。所以如果我们能够看到这些行星上是不是有氧，它的大气层里是不是有氧，我们就可以知道它有没有一些生命的迹象。 在今后的几年里边，有一些太空的这个望远镜，我们会去观测，会发射和运行，我们可以通过它观测在这一些可居住区里边的行星，系外行星，它们的大气层里有没有氧。那么如果我们得到的结果是有氧，那么就是一个划时代的这个巨变。 找寻第二个地球，火星？土星？ 这个很难预测，火星上有很多的迹象，火星上的环境曾经呢，很类似于地球，比如说曾经在有过一段时间，水在它的火星的表面上有大量的存在，今天我们也知道水呢，在它的表层底下也会存在。那么是不是在底下有一些生物呢？我们现在还没有任何直接的证据，但是呢，我们还在继续挖，科学不是一日成功的，就像罗马不是一天造成的，因为这个科学的证明呢，是要非常的严谨。 我们有一些这个主观的思维，有些概念，比如说火星可能存在着生物，但是我们要非常严谨地用客观的方法呢，去证实它，那么就算是我今天有一个证实，那么我的同事们还会再进一步的看看我的证实是不是正确，这就是科学的发展的必经之路，在太阳系里边探索呢，火星是一个非常好的一个选择。另外一个呢，就是土星周围的这个卫星，因为它底下呢，的确是有水，而且是喷出来，那么你也可以看到一些有机物质。这些有机物质并不代表生命，只是生命组成的一小部分，更令人鼓舞的，就是在寻找系外行星周围的特别是大气层的化学成分，看看有没有这些迹象，那么很难说哪个会先，大家都在努力，那么有的时候有必然性，就是我们在往前走。 好奇心、思考和传达 科研基本三要素 我觉得它的动力最终是一个好奇心，这个这些好奇心在我从小就有。就对这些事情感兴趣，那么为什么所有的，你听到的这些报告里，这些科学家为什么，钻的一些牛角尖，想到一些别人没有想到的问题。 主要并不是他就要刻意地去想，有意识地去做这些，往往呢，是无意识的，在好奇的过程中在发现。所以呢，正是因为有这些好奇心，正是能够了解到周围的一些环境，从更加客观的方面观测周围的一些现象，那么这个是我最大的动力。所以我从来不觉得是很辛苦，虽然呢，我可能每天工作十六个到十八个小时，甚至有的时候十八个小时，那么我并不觉得累。 因为我觉得整个的一个，这个精神的这个状况呢，是在一个非常兴奋的一个境态里，而且呢，我并不把它当成是一个工作，我只是当成是一个爱好。而且呢，是我心里边最向往的爱好，那么你说的困扰的时候是什么时候？并不是这个在解决难题的时候，在解决难题的时候呢，实际上是一个挑战，这个越难的题使我呢，就更加想去怎么样去做。对我来说呢，这个难题呢，就是这个困难的时候，是当周围没有了这些险情，就是没有新的信息给我去考虑，去想。 到那个时候呢，你就变成了是空想，空想的时候呢，往往呢就会出很多的错差，那么这个科学是需要证实的，那么更加这个实践是检验真理的唯一标准，在科学里的确是这个必要的一环，所以呢，如果年轻的朋友们对这个科研感兴趣的话，我最终的劝告是跟着你的心不一定要跟着你的脑，这个你心里边最感兴趣的是什么？最好奇的是什么？去找到这个方向，它的三大法宝。 第一法宝是要问什么是问题，不是什么是答案。要问题呢，就要怎么样看到周围的现象里边，找出来到底是什么是主要的因素。然后呢才能去找答案。 第二，寻找到最适合于你的方法，每一个人都有不同的长处和短处，有些人在数学上非常的强，有些人在艺术上非常的强，有些人在观测上非常的强，有些人能够把非常复杂的一些数据变成可以看出来，它的来龙去脉，可以看出来它到底是什么跟什么有联系。那么在这些方法里边，没有什么是更优于其他的，最优于的是，最适合于你的方法。 第三个法宝，就是怎么样把你得到的结果用最简单的方法传播出去，传播到你周围的同事和大众中间去，因为这个是非常重要的一个项目，是通过我们的讨论辩论，通过验证，我们才能把这些科学的真理向前推。、  林潮（Douglas N. C. Lin） 加州大学圣克鲁兹分校教授，美国艺术与科学学院院士 林潮，美国加州大学圣克鲁兹分校天体物理学教授，清华大学杰出访问教授、高等研究院客座教授，北京大学科维理天文与天体物理研究所首任所长。获得加拿大麦吉尔大学物理学学士学位，英国剑桥大学天文学博士学位，美国哈佛大学天体物理中心博士后。 美国科学与艺术学院院士。2015 年获美国太平洋天文学会Catherine Wolfe Bruce 金质奖章，美国天文学会Brouwer 奖章。2016 年获苏格兰Carnegie 基金会百年教授荣誉。2018 年成为荷兰阿姆斯特丹大学Van der Waals 教授。科研范围包括：行星形成，结构，演化；太阳系动力学；恒星形成；星际介质；天体流体力学；恒星动力学；吸积盘理论；致密双星；星团形成，演化；星系形成,相互作用；活动星系核；星系际介质，引力波。 未来科学大奖 影响人类认知新百年 |
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