他想在銀河系播種生命，科學家解讀“創世紀計劃”

12月4日消息，據Futurism網站報道，在過去的十年裏，人類發現太陽系外行星的速度不斷加快。隨之而來的是一系列問題：我們何時能夠直接探索這些遙遠行星？我們可能會在那裏發現什麼？我們是宇宙中唯一的生命嗎?隨着科學技術的進步，這些困擾人類幾千年的問題正在煥發新的活力。

這些問題引出了許多有趣而雄心勃勃的解決方案。其中包括“藍色計劃”(Project Blue)，即通過架設太空望遠鏡，直接觀察環繞半人馬座阿爾法星(Alpha Centauri)軌道運行的任何行星。還有“突破攝星”(Breakthrough Starshot)計劃，目標是在短短20年內將激光驅動的納米飛行器送往阿爾法星(Centauri)。但“創世紀計劃”（Project Genesis）稱得上是其中最大膽的方案，科學家試圖在遙遠的行星上播下生命的種子。

這個方案是由克勞迪斯·格羅斯博士（Dr. Claudius Gros）提出的，他是法蘭克福大學理論物理研究所的理論物理學家。2016年，格羅斯博士發表了一篇論文，論文指出攜帶“基因工廠(或低温艙)”的機器人，可以用來將微生物生命播撒到“可居住的系外行星上”，這些行星具備適宜生命生存的環境，但不太可能自行孕育生命。

圖2：“創世紀計劃”的目的是在具備適宜生命的行星上播種生命，從而使它們在進化上有個跳躍式的開端

不久前，Universe Today報道了格羅斯博士最近的一項研究，他建議使用磁帆來減緩星際飛船的速度。我們很幸運地再次採訪到了格羅斯博士，並有機會問他關於“創世紀計劃”的更多細節：

“創世紀計劃”的目的是什麼？

系外行星的大小、温度和構成各不相同。“創世紀計劃”的目的是為那些可能適合居住但卻沒有生命的系外行星提供地球生命的替代進化途徑。當今大多數科學家信奉的基本哲學是，簡單的生命在宇宙中十分常見，但複雜生命卻是罕見的。我們不確定這些説法，但到目前為止，這是共識。

如果你有更好的條件，簡單的生命可以進化得很快，但複雜生命進化卻更為艱難。至少在地球上，複雜生命用了非常漫長的時間才進化出來。“寒武紀生命大爆發”（Cambrian Explosion）發生在大約5億年前，即地球形成40億年之後。如果我們給其他行星提供生命快速進化的機會，它們也可能更快出現“寒武紀生命大爆發”。

什麼樣的星球將成為目標？

最主要的候選者是在M矮星（如TRAPPIST-1）周圍的可居住“氧氣行星”。我們的銀河系有可能擁有數十億個可居住但沒有生命的氧氣行星。

如今，天文學家們正在尋找圍繞着M矮星運行的行星。這些行星與圍繞類太陽恆星運轉的行星十分不同。恆星形成後，它需要一定的時間來收縮到聚變開始的點，然後才開始產生能量。這個過程太陽花了1000萬年，而這已經是非常快的速度。對於像TRAPPIST-1這樣的恆星來説，它需要1億到10億年的時間。然後它們必須收縮，以驅散最初的熱量。

在TRAPPIST-1附近的行星會非常熱，因為恆星在很長時間內都處於很熱的狀態。在行星的同温層中，紫外線輻射會將其分解成氫和氧，氫氣逸出，而氧氣保留下來。所有的調查都表明，這些行星存在有氧氣的大氣層，但這是化學分解的產物，而不是來自植物。

氧氣行星很有可能是無菌的，因為化學分解產生的氧氣抑制了生命的出現。我們相信銀河系中可能有數十億顆完全沒有生命的氧氣行星。在科幻小説中，所有這些行星看起來都一樣。可以想象，在5億年的時間裏，我們將在它們上面觀察到生命，因為我們會給它們生命的種子。

圖3：利用現有觀測系統繪製的TRAPPIST-1系統想象圖

運送什麼樣的生物？

第一波“太空乘客”將由單細胞自養生物組成。它們屬於光合成細菌，如藍藻細菌和真核生物(構成所有複雜生命的細胞種類，比如動物和植物)。異養生物將是第二波“太空乘客”，它們是以其他生物為食的有機體，只有在自養生物存在並紮根後才能生存下來。

這些生物將如何被運送？

這取決於技術進步的速度。將來，我們可以縮小基因工廠。原則上，大自然就是個微型基因工廠。我們想要生產的東西都很小。如果可能的話，那將是最好的選擇。以基因庫的形式發送，然後選擇最理想的生物發送。如果技術還無法實現，你就得使用冷凍細菌。最終，這取決於技術的可用性。

你也可以發送合成生命。合成生物學是個非常活躍的研究領域，它涉及到重新編程遺傳密碼。在科幻小説中，你看到的各式各樣的外星生命就與不同的遺傳密碼有關。今天，人們正試圖在地球上實現這個目標，最終目標是擁有基於不同代碼的新生命形式。這在地球上是非常危險的，但在遙遠的星球上，這將是有益的。

如果這些星球不是無菌的呢?

“創世紀計劃”是關於創造生命的，而不是毀滅生命，所以我們要極力避開這類行星。探測器必須首先進入軌道，所以我們在軌道上就可以探測到地表是否存在複雜生命。“創世紀計劃”是為那些永遠不會自行孕育生命的行星而設計的。地球已經適宜居住數十億年，但我們還沒有確定任何一個適宜居住的系外行星。

圖4：這幅插圖顯示，恆星的光芒照亮了行星的大氣層

系外行星的大小、温度和習性各有不同。許多行星只能在某段時間內適宜居住，也許是10億年。生命根本沒有時間進化成複雜的生命形式。所以你可以做出決定：讓它們自行進化下去，或者抓住機會在那裏發展複雜的生命。

有些人認為，所有的細菌都值得拯救。在地球上，細菌沒有受到任何保護。但是生活在不同星球上的細菌可能享受到不同的待遇。火星很可能曾經有過生命，但現在不是，或許只是些細菌。儘管如此，我們還是計劃載人去火星。

我非常熱衷於尋找生命，但是那些我們找不到生命的行星呢？我們或許可以在上面做些事情。

人類是否能從中受益(例如，殖民“播種”行星)?

這個問題沒有固定答案。無法受益是因為，沒有任何東西能讓我們的子孫後代(或者地球上的其他任何智慧生物)在100萬年到10億年的時間裏，去拜訪“創世紀計劃”行星(生命最初播種到完全進化的最少時間)。此外，由於涉及的時間跨度太長，所以説“讓人類受益”是不合理的。

圖5：Project Starshot是由Breakthrough Foundation發起的，旨在實現人類的第一次星際航行

“創世紀計劃”要多久才能完成?

“創世紀計劃”可以與“突破攝星”發射計劃採用相同的發射系統。“突破攝星”的目標是發送非常快、非常小、非常輕的探測器到其他星系，這種探測器大約只有1克重。同樣的激光技術可以發送更大的物體，只是速度更慢。當然，慢也是相對的。

汽車大小的探測器(1噸)，速度大約為1000公里/秒，相對於光速而言，星際旅行的速度很慢，但對地球來説速度還是很快的。如果你把速率減到100，你能推動的質量可增加10000倍。所以使用“突破攝星”的發射系統，你可以加速1噸重的“創世紀計劃”探測器。

達到發射條件後，正如我論文中所説，還需要測試使用磁帆來對探測器進行減速。因此，現實的時間跨度大約為50年到100年。

有哪些反對“創世紀計劃”的觀點？

有三種主要的反對論點。第一個是宗教論，它認為人類不應該扮演上帝的角色。“創世紀計劃”的目的不是創造生命，而是賦予生命進一步進化的可能性。此外這項計劃不是在地球上實施，而是在宇宙的其他地方。

圖6：根據多項研究，火星仍然可以支持生命生存，由此產生了“行星保護”的問題。

第二種理論是行星保護論，認為我們不應該干涉生命的進化過程。有些反對“創世紀計劃”的人引用了《星際迷航》（Star Trek）電視劇的“第一指令”（網易編輯注，這裏第一指令是指：任何太空船去了任何一個其他文明，都不可以去接觸、介入或者干涉當地文明。除非當地文明已經同樣獲得了太空旅行的能力）。“創世紀計劃”完全支持行星保護的觀點，包括那些擁有複雜生命的行星，以及將來可能進化出複雜生命的行星。“創世紀計劃”只針對那些複雜生命不能自行進化出來的行星。

第三個論點是關於人類沒有獲益的問題。“創世紀計劃”的目標似乎不是為了人類獲益。從生存的角度來看，某個物種的倫理價值(如人類)必須把物種的利益放在中心，這是合理的。因此，這裏的倫理是“對我們的物種有好處”。把大量資金花在這樣的項目上，比如“創世紀計劃”，卻不是為讓人類獲益，這樣做是不道德的。 （翻譯：小小 審校：王華春）

原文鏈接 https://futurism.com/genesis-project-robots-seed-galaxy-life/