0:00:01.333,0:00:04.786
你是否曾在某个时刻，[br]望着天上的星星，

0:00:04.786,0:00:09.690
思索着：“我们是唯一的吗？[br]宇宙中还有像地球一样的

0:00:09.690,0:00:12.514
有生命存活的星球吗？”

0:00:12.514,0:00:15.874
我确信我不是这个房间里[br]唯一一个这样做过的人。

0:00:17.014,0:00:19.851
但我可能是唯一一个

0:00:19.851,0:00:22.054
对这个问题痴迷到

0:00:22.054,0:00:24.458
把解开它当作毕生事业的人。

0:00:24.482,0:00:26.482
那么言归正传。

0:00:26.506,0:00:29.617
我们为什么会思考这个问题呢？

0:00:29.641,0:00:33.966
我建议，咱们先把目光[br]从天空中收回，

0:00:33.966,0:00:38.173
回到我们赖以生存的地球上。

0:00:38.173,0:00:42.380
然后想一想，地球成为这样一个[br]有生命力的行星，

0:00:42.404,0:00:44.626
是多么幸运的一件事儿。

0:00:44.650,0:00:46.895
多少得靠点运气吧。

0:00:46.919,0:00:49.427
如果我们距离太阳再近点儿，

0:00:49.451,0:00:51.458
或者再远点儿，

0:00:51.482,0:00:55.998
那地球上所有的水要么[br]因过热而蒸发，要么因寒冷被冻住。

0:00:56.022,0:01:00.083
不是所有的行星都有水存在。

0:01:00.107,0:01:03.725
如果地球是干的，

0:01:03.749,0:01:06.083
那么它将无法孕育生命。

0:01:06.107,0:01:09.664
即使地球上存在我们今天[br]所拥有的水资源，

0:01:09.688,0:01:11.934
但如果没有

0:01:11.958,0:01:15.069
适合生命生存的化学物质，

0:01:15.093,0:01:18.322
那地球也只会是一个[br]死气沉沉的大水球。

0:01:18.323,0:01:20.577
可能导致失败的因素这么多，

0:01:20.601,0:01:23.522
那么成功的几率有多大呢？

0:01:23.546,0:01:26.077
在一颗行星上，

0:01:26.077,0:01:28.806
存在着有助于生命起源的[br]基本元素的概率

0:01:28.806,0:01:31.501
到底有多大呢？

0:01:32.515,0:01:35.166
那么，我们一起来看一看。

0:01:35.190,0:01:37.237
一颗可孕育生命的行星，

0:01:37.261,0:01:40.667
至少应该是

0:01:40.691,0:01:42.483
一颗行星。

0:01:42.507,0:01:43.508
（笑声）

0:01:43.532,0:01:45.656
但并不是随便一颗行星就可以了。

0:01:45.680,0:01:49.108
至少应该是一颗类地行星，

0:01:49.108,0:01:50.564
有着岩石表面，

0:01:50.564,0:01:53.106
拥有海洋和陆地两种地表形态。

0:01:53.130,0:01:57.362
与恒星的距离不太远也不太近，

0:01:57.386,0:01:59.838
要在温度适宜的距离内。

0:01:59.862,0:02:03.157
也就是说，[br]水以液态形式存在。

0:02:03.181,0:02:06.786
在银河系中，这样的行星有多少呢?

0:02:06.800,0:02:10.268
过去几十年间，我们[br]取得的重大发现之一就是，

0:02:10.292,0:02:13.212
行星是再常见不过的了。

0:02:13.212,0:02:16.212
几乎所有的恒星都有[br]一颗围绕其转动的行星。

0:02:16.236,0:02:17.649
有的拥有许多颗。

0:02:17.673,0:02:20.562
在这些行星中，

0:02:20.586,0:02:24.426
约百分之几可被视为类地行星，

0:02:24.450,0:02:28.006
我们认为它们是[br]可能孕育生命的行星。

0:02:28.030,0:02:31.665
因此，合适的行星并不难寻，

0:02:31.691,0:02:35.951
考虑到整个银河系[br]大约有一千亿颗恒星，

0:02:35.951,0:02:40.046
那么潜在的宜居行星[br]大约有十亿颗。

0:02:40.047,0:02:42.633
但是适宜的气温或环境组成

0:02:42.633,0:02:44.847
还不够，

0:02:44.871,0:02:47.553
还需要合适的化学物质。

0:02:47.553,0:02:51.768
可孕育生命的行星所需的[br]第二重要的物质，

0:02:51.792,0:02:54.720
我们不难猜想——

0:02:54.744,0:02:56.331
那就是水。

0:02:56.355,0:03:01.114
毕竟，温度之所以能定义[br]环境是否可生存，

0:03:01.114,0:03:04.838
是因为它能决定[br]水是否以液态形式存在。

0:03:04.838,0:03:08.711
在地球上，[br]水是生命结构的基本构成。

0:03:08.711,0:03:10.005
更广泛地讲，

0:03:10.029,0:03:14.283
水是一种非常优良的化学反应介质。

0:03:14.307,0:03:16.307
它是一种很特别的液体。

0:03:16.331,0:03:19.911
所以水是第二个基本要素。

0:03:20.276,0:03:22.068
现在来谈第三个要素，

0:03:22.068,0:03:24.847
它可能会让你们有点吃惊。

0:03:24.871,0:03:27.656
我们现在需要一些有机物，

0:03:27.680,0:03:30.188
因为我们想要有机生命体。

0:03:30.188,0:03:31.955
这种能组成化学物质，

0:03:31.955,0:03:38.215
并进一步组成生物分子的[br]核心有机分子

0:03:38.215,0:03:40.481
就是氰化氢。

0:03:40.481,0:03:43.814
如果你了解这种物质，

0:03:43.838,0:03:47.219
你就知道，我们应该[br]尽量离它远点儿。

0:03:47.776,0:03:48.927
但事实证明，

0:03:48.951,0:03:52.117
对高等生物体，比如人类

0:03:52.141,0:03:53.799
非常有害的物质，

0:03:53.823,0:03:57.307
可能对化学反应的发生十分有利，

0:03:57.331,0:04:01.180
而适当的化学反应[br]将带来生命的起源。

0:04:01.180,0:04:03.983
那么现在，三种要素都有了，

0:04:04.007,0:04:06.007
适宜的行星、

0:04:06.031,0:04:08.579
液态水，以及氰化氢。

0:04:08.603,0:04:11.372
那么，三者同时出现的[br]概率有多大呢？

0:04:11.396,0:04:13.750
在所有适宜的行星中，

0:04:13.750,0:04:17.016
同时存在着液态水和氰化氢的[br]又有多少呢？

0:04:17.030,0:04:18.688
理想状态下，

0:04:18.712,0:04:24.688
我们打开望远镜，[br]对着这些行星，

0:04:24.712,0:04:26.275
看一下就好了。

0:04:26.299,0:04:30.529
无非就是确认[br]“行星上有没有液态水和氰化物？”

0:04:30.529,0:04:36.133
不幸的是，我们还没有[br]具备理想观测能力的望远镜。

0:04:36.687,0:04:40.569
我们能对一部分行星的[br]大气层分子进行探测。

0:04:40.593,0:04:42.196
但仅限于大型的

0:04:42.220,0:04:44.680
且与其所环绕的恒星[br]距离很近的行星。

0:04:44.704,0:04:47.490
并不是我们所说的

0:04:47.490,0:04:49.374
那些刚好符合条件的行星，

0:04:49.374,0:04:51.530
它们更小也更远。

0:04:51.530,0:04:53.704
因此我们必须另想一个办法。

0:04:53.728,0:04:58.662
我们想到并实施的另一个办法是，

0:04:58.686,0:05:01.305
与其从现存的行星里

0:05:01.329,0:05:03.519
寻找这些物质分子，

0:05:03.543,0:05:07.307
不如着眼于[br]正在合成新行星的物质。

0:05:07.307,0:05:11.752
行星由年轻恒星周围的[br]气体尘埃盘构成。

0:05:11.776,0:05:15.895
这些盘状物由星际介质组成。

0:05:15.919,0:05:19.823
事实上，当你凝望天空，[br]思索存在主义问题时

0:05:19.823,0:05:22.415
所目睹的恒星之间的空隙，

0:05:22.415,0:05:24.590
并非像看起来的那么空空荡荡。

0:05:24.614,0:05:26.574
那里面充满了气体和尘埃，

0:05:26.598,0:05:28.844
汇合在一起形成了星云，

0:05:28.868,0:05:32.967
星云坍缩后形成了气体尘埃盘、[br]恒星，和行星。

0:05:32.967,0:05:37.238
当观察星云时，[br]你总能发现一种物质，

0:05:37.238,0:05:38.967
那就是水。

0:05:38.991,0:05:41.015
我想，人们总是倾向于将水

0:05:41.015,0:05:44.852
视为一种特别的存在。

0:05:44.852,0:05:48.661
水是宇宙中含量最高的物质之一，

0:05:48.685,0:05:50.410
在这些星云中也不例外。

0:05:50.434,0:05:53.661
这些形成恒星与行星的星云。

0:05:53.661,0:05:54.815
不仅如此——

0:05:54.839,0:05:56.815
水还是一种非常稳定的分子：

0:05:56.839,0:05:59.236
它不易被破坏。

0:05:59.260,0:06:02.339
因此，星际介质中包含的水分子，

0:06:02.363,0:06:07.950
在危险的星云坍缩过程中[br]被保存了下来，

0:06:07.974,0:06:10.967
进入气体尘埃盘，[br]最后成为行星的一部分。

0:06:10.967,0:06:13.046
所以，水是存在的，

0:06:13.070,0:06:15.927
搜寻这第二种元素并不难。

0:06:15.951,0:06:21.113
大多数行星的形成[br]多多少少会有水的参与。

0:06:21.125,0:06:23.458
那么，有没有氰化氢呢？

0:06:23.482,0:06:27.020
首先，我们在这些星际介质中

0:06:27.020,0:06:30.330
也观测到了氰化物[br]和其他相似的有机分子。

0:06:30.330,0:06:36.204
但是，从星云过渡到气体尘埃盘时，[br]多少分子能存活下来，

0:06:36.204,0:06:38.346
我们不太有信心。

0:06:38.346,0:06:40.633
它们相对比较精巧，比较脆弱。

0:06:40.657,0:06:43.992
所以，如果我们想确定氰化氢

0:06:44.016,0:06:47.222
存在于正在形成的行星附近，

0:06:47.246,0:06:49.540
我们就必须[br]从正在形成这颗行星的

0:06:49.564,0:06:51.794
气体尘埃盘中找到它。

0:06:51.818,0:06:56.254
大约十年前，[br]我成立了一个项目，

0:06:56.254,0:07:00.276
从形成某颗行星的气体尘埃盘中

0:07:00.276,0:07:02.722
寻找氰化氢和其他分子物质。

0:07:02.746,0:07:05.750
我们找到了这些。

0:07:05.750,0:07:08.807
好消息是，在这六张图片中

0:07:08.807,0:07:14.436
那些较亮的像素点代表[br]在几百光年之外，

0:07:14.436,0:07:18.762
行星气体尘埃盘中氰化氢的释放。

0:07:18.762,0:07:20.625
它们进入了望远镜观测范围内，

0:07:20.649,0:07:22.120
被探测器捕捉到，

0:07:22.120,0:07:25.228
于是被我们所看见了。

0:07:25.228,0:07:26.850
那么，好消息是我们能确定

0:07:26.850,0:07:30.601
这些气体尘埃盘中[br]确实存在着氰化氢，

0:07:30.625,0:07:34.984
这最后一种难以捉摸的物质。

0:07:34.984,0:07:40.810
坏消息是，我们无法探测出[br]气体尘埃盘中氰化氢的具体方位。

0:07:40.810,0:07:42.207
我们来看看这几幅图。

0:07:42.231,0:07:44.530
没人觉得它们很美吧，

0:07:44.554,0:07:47.316
我们收到时也不觉得。

0:07:47.340,0:07:50.760
看得出来这些像素点挺大的，

0:07:50.784,0:07:53.911
实际上比它们所在的[br]气体尘埃盘还大。

0:07:53.935,0:07:55.545
这里的每一个像素点

0:07:55.545,0:07:59.345
都代表着一个[br]远远大于太阳系的空间。

0:07:59.345,0:08:01.380
也就是说，我们也不知道

0:08:01.380,0:08:05.768
氰化氢到底位于[br]气体尘埃盘的哪个方位。

0:08:05.768,0:08:06.998
这就比较麻烦了，

0:08:07.022,0:08:08.905
因为对于适宜的行星来说，

0:08:08.905,0:08:11.553
不是任何的氰化氢都有用，

0:08:11.577,0:08:14.954
它们必须与行星的距离够近，

0:08:14.978,0:08:16.868
才能被行星利用。

0:08:16.892,0:08:22.034
为了讲得更明白一点，[br]我们来做个类比，

0:08:22.058,0:08:25.661
就拿在美国种柏树来举例好了。

0:08:25.661,0:08:27.371
假设，

0:08:27.395,0:08:29.166
你去了一趟欧洲，

0:08:29.190,0:08:31.934
在那儿看到了美丽的意大利柏树，

0:08:31.958,0:08:34.371
于是你想知道

0:08:34.395,0:08:37.014
把柏树引入到美国的可能性。

0:08:37.038,0:08:38.672
你能在美国种柏树吗？

0:08:38.696,0:08:40.760
于是你去咨询了柏树专家，

0:08:40.784,0:08:43.462
他们告诉你的确有一个横跨美国、

0:08:43.462,0:08:46.410
气候温和的带状区域，

0:08:46.434,0:08:47.974
能种植柏树。

0:08:47.998,0:08:51.896
如果你有一张像这样的[br]完整高清的地图，

0:08:51.920,0:08:54.745
就不难发现这块适合[br]柏树生长的带状区域

0:08:54.769,0:08:58.753
覆盖了许多代表[br]肥沃绿色植被带的像素点。

0:08:58.753,0:09:01.720
即使我降低地图的清晰度，

0:09:01.744,0:09:04.053
一点一点降低它的分辨率，

0:09:04.053,0:09:05.553
我们还是能看出

0:09:05.553,0:09:09.466
有一些土壤肥沃的地带[br]与带状区域重合。

0:09:09.466,0:09:14.497
那么，如果整个美国

0:09:14.521,0:09:17.727
被包含在一个像素点内呢？

0:09:17.751,0:09:19.768
如果分辨率这么低，

0:09:19.792,0:09:21.085
你怎么办？

0:09:21.109,0:09:26.538
现在你如何判断在美国的[br]哪个区域能种植柏树？

0:09:26.538,0:09:28.466
你无法判断。

0:09:28.490,0:09:30.878
我们能确定那儿[br]有一些适合的土壤，

0:09:30.902,0:09:33.656
否则图中的像素点[br]不会是绿色的，

0:09:33.680,0:09:35.649
但我们无法得知，

0:09:35.673,0:09:38.871
绿色地带的具体位置。

0:09:38.895,0:09:41.663
这就是当我们只能拍摄到

0:09:41.687,0:09:44.879
含氰化氢的气体尘埃盘的[br]单像素图像时，

0:09:44.903,0:09:46.498
所面临的问题。

0:09:46.522,0:09:48.671
所以，我们需要的[br]也是类似的东西，

0:09:48.671,0:09:52.205
至少也是一张低像素的图像，[br]就像那张美国地图，

0:09:52.205,0:09:56.664
使我们能够判断[br]氰化氢所处的方位

0:09:56.688,0:10:00.236
和形成中的行星之间[br]是否存在重合。

0:10:00.236,0:10:03.439
那么我们在几年前[br]找到的解决办法，

0:10:03.463,0:10:07.447
就是这组无与伦比的[br]新型 ALMA 望远镜——

0:10:07.471,0:10:10.262
位于智利北部的“阿塔卡马

0:10:10.262,0:10:11.900
大型毫米波/亚毫米波阵列”。

0:10:11.900,0:10:15.663
ALMA 在各个方面都卓越非凡，

0:10:15.687,0:10:18.171
但我想着重讲的是，

0:10:18.195,0:10:21.990
正如你们所见，[br]我们称它为一个望远镜，

0:10:21.990,0:10:25.475
但这张图里有许多个天线盘。

0:10:25.499,0:10:30.126
这是一个拥有 66 座[br]独立天线盘的望远镜，

0:10:30.150,0:10:32.483
它们协同工作。

0:10:32.483,0:10:33.946
这就意味着，

0:10:33.946,0:10:39.461
每座天线盘间隔的[br]最大距离相加，就能得到

0:10:39.461,0:10:41.482
这座望远镜的最大尺寸，

0:10:41.482,0:10:44.405
也就是说，[br]ALMA 的尺寸可达好几英里。

0:10:44.429,0:10:48.001
这是一座几英里大的望远镜。

0:10:48.001,0:10:50.144
透过如此巨型的望远镜，

0:10:50.144,0:10:52.665
你可以聚焦到非常细微的物体上，

0:10:52.665,0:10:57.865
比如，绘制正在形成行星的[br]气体尘埃盘里的氰化氢分布图。

0:10:57.865,0:11:00.604
几年前当 ALMA 首次上线时，

0:11:00.604,0:11:04.507
这就是我提议的项目之一。

0:11:05.086,0:11:09.022
那么，气体尘埃盘里的氰化氢分布图[br]到底长什么样呢？

0:11:09.046,0:11:11.560
氰化氢所在的方位合理吗？

0:11:11.584,0:11:13.695
答案是肯定的。

0:11:13.719,0:11:15.726
这就是分布图。

0:11:15.750,0:11:19.694
你可以看到被释放的氰化氢[br]分散在整个气体尘埃盘内，

0:11:19.718,0:11:21.298
几乎无处不在，

0:11:21.298,0:11:23.095
这是个好消息。

0:11:23.095,0:11:26.414
而且你还可以看到[br]一些特别光亮的释放物，

0:11:26.414,0:11:29.965
从气体尘埃盘中心处的恒星[br]散发出来。

0:11:29.965,0:11:32.625
这正是我们希望看到的[br]氰化氢的位置。

0:11:33.149,0:11:35.791
行星们将在这附近形成。

0:11:35.815,0:11:39.601
不只一个气体尘埃盘[br]呈现出了这样的景象，

0:11:39.625,0:11:41.982
这儿还有三个例证。

0:11:42.006,0:11:44.273
你可以看到他们都展示了[br]相同的现象——

0:11:44.273,0:11:46.701
大量光亮的氰化氢

0:11:46.701,0:11:49.228
从恒星的中心附近被释放出来。

0:11:49.228,0:11:51.910
然而，情况不总是这样的。

0:11:51.934,0:11:54.466
我们也观察到一些[br]情况相反的气体尘埃盘，

0:11:54.490,0:11:57.712
它们的中心形成了一个[br]氰化氢中空地带。

0:11:57.736,0:12:00.276
这恰恰不是我们[br]想要的，对吧？

0:12:00.300,0:12:02.458
这不是我们所需要的

0:12:02.482,0:12:06.490
氰化氢与正在形成的行星[br]所重合的区域。

0:12:06.514,0:12:08.093
但是，大多数情况下，

0:12:08.117,0:12:10.299
我们不光探测氰化氢是否存在，

0:12:10.299,0:12:13.038
还要看它是否存在于正确的位置。

0:12:13.038,0:12:15.077
这一切意味着什么呢？

0:12:15.101,0:12:17.547
正如我在开场时所说的，

0:12:17.571,0:12:20.958
宇宙中适宜的行星非常多，

0:12:20.982,0:12:22.887
大约有十亿个，

0:12:22.911,0:12:25.433
它们只要满足必需的物质条件，

0:12:25.457,0:12:27.981
就可能出现生命。

0:12:28.005,0:12:29.179
我也展示了

0:12:29.203,0:12:33.078
在很多时候，[br]必要的物质是存在的——

0:12:33.102,0:12:35.281
我们发现了水和氰化氢，

0:12:35.305,0:12:37.136
还有其他的有机分子

0:12:37.136,0:12:39.197
随氰化物一起出现。

0:12:39.879,0:12:44.101
这说明能够孕育生命的行星

0:12:44.125,0:12:47.148
可能在银河系中极其常见。

0:12:48.133,0:12:51.042
那么，如果只要有这些基础物质，

0:12:51.042,0:12:54.014
生命就会出现的话，

0:12:54.038,0:12:57.400
拥有生命的行星[br]应该是数不胜数。

0:12:57.400,0:12:59.337
但我说的是“如果”。

0:12:59.361,0:13:02.313
我认为，在下一个十年，

0:13:02.337,0:13:04.821
天文学和化学将[br]面临的挑战是，

0:13:04.845,0:13:07.288
我们将研究

0:13:07.288,0:13:10.363
在可能孕育生命的行星里，

0:13:10.387,0:13:12.791
实际产生生命的行星的比率。

0:13:12.815,0:13:13.966
谢谢大家。

0:13:13.990,0:13:18.825
（掌声）