寻找地外生命及其文明

尽管并没有发现外星生命存在的确实证据，人类寻找外星生命的热情却丝毫不减。总的来说，人类对外星生命及其文明的探寻出自两个方面：一方面是眺望太空，另一方面是审视地球。这一部分，我们谈对太空的探索。

天文学家建成了“寻找地外文明工程”，一直在致力于搜寻地球以外的生命迹象和可能的文明发来的交流信息，另外还向外太空发射我们的文明信息。

1958年以前，对地外文明的探索还只停留在推测阶段，并未做定量的科学分析和计算。到了20世纪60年代，各种寻找地外文明的组织、计划开始了切实行动。

用于接收天外来音的射电望远镜。

纪念人类探索外星文明50周年展览图片。

目前我们已经启动了若干个计划，用来搜索在宇宙中的其他地方存在着生命的证据。这些计划总称为SETI。1982年，国际天文学会联合会承认SETI为一个分支学科，定名为生物天文学。

SETI寻找外星文明的工程，分两大部分：一部分是监听外太空的信号；一部分是向外面打招呼，包括向地外发射电磁波，宇宙飞船携带地球信息，如旅行者号携带了一个光盘。

我们使用的方法称之为射电SETI，即使用射电望远镜来监听太空中的窄带无线电讯号。有些信号我们认为是不可能自然产生的，如果能探测到这样的信号，就可以证明地外文明的存在。

搜寻地外文明计划，早在20世纪60年代就开始了。美国康奈尔大学的两位物理学家在《自然》杂志上发表文章，首次阐述了无线电信号可以在两个星球之间传播，这直接引发了用射电望远镜探测宇宙间是否有其他文明存在的议题。从那以后，全世界涌现了60多家有关的机构。迄今为止，已进行50个搜寻外太空电波讯号的计划。

现代第一个寻找地外文明的计划是1960年4月8日开启的奥兹玛计划。由美国国家射电天文台的弗兰克·德雷克主持，用一个直径约为25.9米的射电望远镜，对地球相对较近的两颗恒星鲸鱼座τ星和波江座ε星进行监听。

1980年加利福尼亚大学伯克利分校实施的计划最为出名。他们使用波多黎各阿雷西沃射电望远镜，搜索地外智能生命发出的无线电信号。

1984年，“搜寻地外文明计划”（SETI）研究所在加利福尼亚成立。2001年7月，该研究所联合加利福尼亚大学和天文台，开始搜索外星人发出的激光信号。原来的SETI项目曾经使用望远镜旁专用的超级计算机来进行大量的数据分析。1995年，戴维·戈迪（David Gedye）提议射电SETI使用由全球联网的大量计算机所组成的虚拟超级计算机来进行计算，并创建了SETI@home^[1]项目来实验这个想法。SETI@home项目于1999年5月开始运行。

1991年， NASA宣布，在今后10年里，实施一项新的SETI计划：用位于美国、波多黎各和澳大利亚的多架巨型射电望远镜，监听和分析1000颗类似太阳的恒星的信号。其时，一种高性能的信号接受和分析终端仪器将接在阿雷西沃的305米天线上投入使用。而在洛杉矶的东南方，另一台无线电分析系统也正在安装。

1993年，开始了平方千米阵列计划。“平方千米阵列”（Square Kilometre Array，缩写为SKA），将是世界上最大的射电望远镜，拥有数千个小型天线，分布于澳大利亚或南非。工作在0.10—25GHz的波段，有效接收面积可以达到大约1平方千米，灵敏度将比当前世界上最大的射电望远镜还要高50倍。

1995年，SETI开始推出“凤凰计划”（Project Phoenix），通过大型电子天文望远镜，探测接收外太空的声音，包括背景辐射、星体发出的电波以及其他杂音。探索频道增至5600万个，搜索目标1000颗恒星。到1999年，凤凰计划已经探测过500多目标星体。

2000年9月，美国微软公司捐资搜寻地外文明计划研究所，建立一个迄今为止最先进的大型接收外太空信号的艾伦（Allen）望远镜组计划。天文学家计划在1平方千米的范围内，建立500个—1000个巨大的碟形天线系统，来探测收集外星人的信号，并把这些天线与先进的计算机相连接，以便对信号进行分析。2007年10日，这个射电天线阵中已有42座建成。

2009年3月6日，美国宇航局成功发射了开普勒空间望远镜，这是世界上第一架寻觅真正和地球相似的行星的望远镜，可以对10万颗以上的恒星进行大范围和长时间观测。2010年12月，正值SETI成立50周年纪念之际，世界多个国家的天文学家再度展开“窃听外星人”的联合行动，以延续始自1960年的“奥兹玛计划”。新的探索活动被命名为“多萝西计划”，已于2010年11月5日正式启动，持续整整一个月时间，至12月5日结束。来自澳大利亚、日本、韩国、意大利、荷兰、法国、阿根廷和美国的天文学家，把大大小小的望远镜指向地球周围的一些星球，以期收听天外来音。

宇宙中哪一种智慧文明会拾到来自地球的信息？它又会在哪个文明里引起怎样的喧哗呢？如果外星人能够向我们发射信息的话，它会像和我们发射给他们的一样吗？科学家们相信，如果外星人真能截取并记录下这些信号，那么就会了解地球、太阳系、人体、人类文化和技术水平的大致状况。然而，遗憾的是，一直到现在，科学家们仍未发现确实是外星智能生物的无线电波。

1977年，SETI使用巨耳无线电望远镜收到了著名的“哇”（Wow）信号，这是一个长达72秒的非常强的无线电信号。当时，科学家们认为“哇”信号是迄今唯一被发现的最有可能来源于外星文明的信息。研究者们进行了多次仔细的搜索，试图再次找到那个信号，不幸的是这个信号只出现了一次。2010年5月14日，媒体报道，美国“旅行者”2号探测飞船，从距地球86亿英里远的太空中，传回了一些让美国航空航天局的专家们压根无法解码的数据信号。一些科学家大胆推测这一信号是外星人发来——旅行者2号可能已在太阳系边缘遭到了外星飞船的拦截与劫持！

面对始终沉默的外太空，人类主动发起了信号。为了与可能存在的外星球智能生命进行接触，早在20世纪世纪70年代，科学家就开始计划如何与外星人建立联系，起初是通过发射宇宙探测器来证实外星人类的存在，同时还发送一些包含着编码和图像的信息，试着用各种方法向外星智能生命展现地球人类。

在人类搜寻地外智能生命计划50周年之际，英国《新科学家杂志》（New Scientist）列举了历史上人类向外星人发送的太空信息：

1974年：阿雷西博射电望远镜信号。

1974年11月16日，德雷克用设在波多黎各的阿雷西沃305米射电天线，向武仙座一个球状星团M-13发出1679组信号，内容包括元素的原子序数、DNA分子结构以及有关地球人的简单信息，大约将在25000年后到达那里。

1986年：向外星人发送关于人类的图像信息。

艺术家乔·戴维斯（Joe Davis）领导一项计划向太空邻近恒星系统传播一段女性子宫收缩的图像，为此他通过特殊的方法拍摄记录了子宫收缩的动态节奏。这段图像信息从麻省理工学院磨石山雷达装置向“天苑四”（Epsilon Eridani）、“天仓五”（Tau Ceti）和其他两颗恒星发射，然而，这段图像刚发送几分钟，美国空军就关闭了这项发射项目。尽管如此，这段女性子宫收缩的图像于1996年抵达天苑四，于1998年抵达天仓五，目前我们仍未收到来自外星人的回复信息。

美国305米口径的阿雷西博射电望远镜。

1999年：“宇宙呼叫1号”信息。

研究人员伊万·杜蒂尔（Yvan Dutil）和斯蒂芬·仲马（Stephane Dumas）开发的星际罗塞塔—斯通系统编写了“宇宙呼叫1号”信息，这些信息基于宇宙算术和科学概念，科学家们希望，任何截收到这些信息的外星人能够理解这种信息。这段信息由乌克兰RT-70射电天文望远镜发射。

2001年：十几岁的年轻研究员发送的电子音乐。

位于莫斯科的俄罗斯科学院射电工程师亚历山大·扎特塞维（Alexander Zaitsev）和“宇宙呼叫”信息研究小组部分十几岁的年轻成员，向太空外星人发送了信息。

他们采用类似“宇宙呼叫”信息的发送装置，除了一些类似的信息之外，还包括一种叫作泰勒明电子琴的昔日创新型乐器演奏的电子音乐会。这些信息向6颗恒星进行了发送，其中包括大熊座47星，这是科学家发现的第一个类似太阳的恒星，预计到2047年，该恒星系中可能存在的智能生命会接收到这些信息。

2003年：“宇宙呼叫2号”信息。

“宇宙呼叫1号”信息发送之后的4年，星际罗塞塔—斯通系统再次进行发射信息，这些信息中包括图片和其他各种文件。这些信息是由邂逅团队（Team Encounter）公司负责编制的，该公司还计划发射一艘配备太阳帆的宇宙飞船。该宇宙飞船还计划携带毛发样本、照片和其他物品进入太空。然而该公司这项计划可能受挫，至今仍未实施这项发射计划。

“宇宙呼叫1号”发出的信息。

2005年：网页分类信息。

这是第一次将网页信息发送至太空中，这是一个网页分类信息服务网站。深太空通讯网络公司负责向太空传输这个网站地址，从公共服务向太空传输信息是非常特殊的，他们是在向广阔的宇宙空间发送信息，而不是朝向某些星体，因此，这种发送信息的方式很可能石沉大海，很难收到外星人的回复。

2008年：向北极星发送甲壳虫乐队音乐。

2008年2月，美国宇航局向太空发送了一首甲壳虫乐队音乐，以庆祝美国宇航局成立50周年。这首音乐发送方向是北极星，预计2439年抵达。然而扎特塞维对这次信息发送持批判态度，他强调称，这种传播方法存在着缺陷，同时北极星是一颗超级巨大恒星，可能不具备孕育生命的条件。

2008年：“来自地球的信息”。

扎特塞维并不满足于发送两次“宇宙呼叫”信息和一次十几岁年轻研究员的信息，他又设立了一个新的计划，叫作“来自地球的信息”。这是在一个社交网站上罗列的501条信息。

美国宇航局向太空发送英国甲壳虫乐队的名曲《穿越宇宙》（Across the Universe）。

50万的网友对所选择信息进行了投票，选出来的信息包括：《X档案》（The X-Files）演员吉莉安·安德森（Gillian Anderson）和小飞侠乐队，这些信息均反映了当前地球人类生活的热点主题。这些信息使用RT-70射电天文望远镜进行发送，朝向格利泽581c行星（Gliese 581c），该行星被科学家们认为表面可能存在着液态水资源，预计这些信息将于2028年抵达。

2008年：发送“多力多滋”宠物狗粮广告。

2008年，对于地球大气层之外的外星人而言是忙碌的一年，6月份，安装在北极圈的雷达装置发送了长达6个小时的“多力多滋”宠物狗粮广告信息。此次信息发送的目的地是47大熊恒星；2008年下半年，研究人员还将科幻电影《地球停转之日》（The Day the Earth Stood Still）发送至阿尔法半人马星座（Alpha Centauri）。

2009年：来自地球的问候。

2009年8月，《宇宙》杂志收集了公众投票选出的一组信息，其中包括一条叫做“来自地球的问候”的信息。该信息是由澳大利亚堪培拉深太空通讯系统向格利泽581d（Gliese 581d）行星发送的，这颗行星是迄今科学家探测发现的最潮湿、最明亮的太阳系外行星，依据这颗行星的名称，人们会想到类似太空环境条件的格利泽 581c行星，此前研究人员也向格利泽 581c行星发送过地球信息。预计“来自地球的问候”信息将于2029年抵达格利泽581d行星。

2009年：核酮糖二磷酸缩化酶（Rubisco）信息。

艺术家乔·戴维斯之前向太空发送过女性子宫收缩的图像信息，2009年，他为了庆祝阿雷西博射电望远镜首次发送信号25周年再次发送太空信息。此次他向太空发送的信息是核酮糖二磷酸缩化酶（Rubisco），它是光合作用必不可少的物质，核酮糖二磷酸缩化酶是地球上最普通的一种蛋白质，它是地球上具有代表性的生命体。

人类监听外太空信息的努力结果收效甚微，但人类寻找外星文明的另一种方式，即利用人造宇航器对外太空进行直接探测的努力，仍在进行之中。

1972年和1973年美国先后发射先驱者10号和11号、旅行者1号和2号宇宙飞船，探寻遥远的外太空。

1972年，美国发射了先驱者10号飞船，它于1987年飞出了太阳系，成为人类历史上第一个飞出太阳系的人造物体。当然，先驱者10号仍然没有飞出奥尔特云。先驱者10号和11号各带有一封“写”在镀金盘上的问候信，旅行者1号和2号各携带一张直径30.5cm、名为“地球之音”的镀金碟片，并有放音设备，上面录有60种语言的问候语、113幅描绘地球风土人情的编码图片、35种地球自然家用音响、27种世界名曲，旅行者宇宙飞船携带的“地球之音”还有美国总统卡特签署的给宇宙人的一份电文。内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”

旅行者号携带的照片就像是内藏信件的一个宇宙漂流瓶，等待有谁偶然把它拾去。

对外星生命的寻找，最直接的莫过于在星球上寻找。随着科学技术的发展，人类登上月球，并先后发射宇宙飞船登上火星、金星，等等。

火星是被认为最有可能有外星人居住的星球，1976年美国发送了维京号登陆火星，找寻生命。维京号装载有探测生命、采样火星大气层及分析干燥土壤的工具，但没有发现有外星生物。不过科学家认为，维京号没有发现生命并不表示火星没有生命，生命可能存于地面或地底下。几十年来，苏联、美国、日本、俄罗斯和欧洲共发起30多次火星探测计划，其中2/3以失败告终，但研究一直没有排除火星上存在生命的可能性。

火星快车。

勇气号火星车在火星表面上行进。

在火星上没有发现生命后，科学家把目光转移到金星上。金星的表面温度很高（465—485℃），不存在液态水，加上极高的大气压力（约为地球的90倍）和严重缺氧等残酷的自然条件，存在生命的可能性不大。

木星上存在强大的大气环流，很容易把一些有机化合物卷进热区使其瓦解。因此，木星上没有高级生命。根据目前对土星的探测，与邻居木星十分相像，表面也是液态氢和氦的海洋，狂风肆虐，高级生物存在的可能性微乎其微。

水星表面只有极其稀薄的大气。其向阳面的温度常高达三四百摄氏度；背阳面呢，又可在-200℃左右。如此严酷的环境，生命难以生存下来。水手10号飞船考察结果完全证实了这一点。

天王星、海王星和冥王星由于离太阳都很远，其表面温度一般都在-200℃左右。看来，它们也是不可能有智能生命存在的。

外太阳系将近有60颗卫星，研究显示多数都不适合居住，但有两个例外，其一是土星最大的卫星土卫六（Titan）——泰坦星。泰坦星就像早期冰封的地球，它有很多地球出现生命前所拥有的物质。另外一个是木星多岩石的卫星——欧罗巴。欧罗巴是外太阳系中最可能有生命的卫星。1996年，伽利略号太空船带回了令人兴奋的证据——欧罗巴星有海洋，而且可能充满生命。拍摄的照片显示了地表的裂缝下可能有海洋。

月球。月球是被人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。1969年7月20日，美国东部时间22时56分，阿波罗11号成功登月，美国宇航员阿姆斯特朗成为人类历史上第一个踏上月球的地球人。在20世纪90年代的时候，美国发射的月球勘测者曾预计，月球南北极的地下可能有冰冻水，但随着卫星的不断发射、探索，证实月亮只是一个荒凉的星球，没有水也没有类似地球的大气，生命存在的可能性微乎其微。

目前，对太阳系八大行星的探索似乎并没有发现生命。实际上，问题还不单单在这里，生命的存在究竟需要怎样的自然环境？难道必须拥有与地球相似的自然条件吗？地球的生物观普遍适合宇宙中所有的星球吗？

在地球上发生的一切，也可能已经、正在或将要在其他的星球发生。我们知道外太空有无数个星球。在理论上许多星球能够维持生命。整个宇宙是用同样的元素构成的。到处都是同样的化学物质，同样的物理原理。所以，除非地球上发生了奇迹，否则完全有理由期待外太空中存在许多种生命。

说到生命，通常我们所能想到的就是地球上各种形态的生物。然而，宇宙中的生命还有无限种别的可能。为什么只有我们这样的生物才叫生命？为什么不可能有某种生物它根本不需要氧气和水？只要修改了对生命的定义，外星生命便有可能存在。所以我们也不能断定，哪个星球上没生命，我们能说的只是，我们现在没有得到哪个星球上有生命的证据。

地球生物观认为，阳光、水分、氧气是生命的三要素。目前探索地球外生命的努力均建立在这么一个假设上，即所有生命都离不开水、碳和DNA这三大要素。正是基于这种思维，一直以来，人们根据地球生命的组成要素来寻找外星球生命。包括NASA在内，探索地球外生命的努力均建立在这么一个假设上。表面可能存在水的行星和卫星因此成为探索重点。

然而，人们却在几千米深的海底及北极冰层下发现了不需要阳光、氧气的厌氧细菌；从完全封闭的岩石层中发现了沉睡数万年的青蛙，在正常的自然条件下，它们竟然恢复了生命的活力；放射性极强的核物质周围也同样有生命存在。1997年，美国生物学家在地球上发现了一种太古生物，这种生物能在极冷或极热的极端环境下生存；1996年，美国宇航局从一块落在亚利桑纳州来自火星的陨石中发现，这块陨石中存在古代微生物。

外星生命可能是异类生命。美国国家科学院下属全国研究委员会7月6日公布名为《行星系统有机生命的局限》的报告，指出外星球生命的形态完全有可能不同于地球生命。

这份报告认为，地球外生命完全可能是一种无须水、碳、DNA的异类生命。报告更大胆提出，异类生命可能不需要由碳元素组成，或许能以硅元素为基本构成；DNA也不一定非要由磷元素构成，也许可用砷元素。这一提法得到最新一些科学发现的支撑。比如有些有机生物生存在极热、极冷或完全黑暗的环境中，它们可资利用的化学物质以前被认为不适合生命。

“毫无疑问，我们目前在地球上使用的生命探测方式会让我们与它们失之交臂。”本纳说。要想找到神秘生命，科学家将不得不建立新的探测种类，探索可能存在的“非碳水化合物生命”。