0:00:01.333,0:00:04.786
我相信，除了我以外，[br]在座還有其他人

0:00:04.810,0:00:09.522
曾經在某個時點[br]抬頭看向天上的星星，

0:00:09.546,0:00:12.180
心想：「只有我們嗎？

0:00:12.204,0:00:16.179
或者還有其他像地球一樣[br]有生命的行星存在？」

0:00:17.014,0:00:20.521
我想，可能只有我一個人

0:00:20.545,0:00:24.334
對那個問題著迷到足以[br]把它變成我的職涯。

0:00:24.482,0:00:26.111
但，換個話題。

0:00:26.506,0:00:29.532
我們是怎麼來到這個問題的？

0:00:29.641,0:00:32.008
我認為，第一件要做的事，

0:00:32.032,0:00:37.450
就是轉個方向，[br]從天空看向我們的地球。

0:00:38.173,0:00:42.304
想想地球是多麼幸運

0:00:42.404,0:00:44.626
才能成為這個有生命的行星。

0:00:44.650,0:00:46.895
一定有些運氣的成份在。

0:00:46.919,0:00:49.427
如果地球的位置離太陽近一點

0:00:49.451,0:00:51.458
或遠一點，

0:00:51.482,0:00:55.927
地球上所有的水就會蒸發或結冰。

0:00:56.022,0:01:00.083
行星並不一定有水。

0:01:00.107,0:01:03.496
如果地球是個乾燥的行星，

0:01:03.749,0:01:06.083
地球上就不會有多少生命。

0:01:06.107,0:01:09.664
就算有了現今所有的這些水，

0:01:09.688,0:01:11.934
如果那些水沒有配合

0:01:11.958,0:01:15.069
對的化學物質讓生命能夠形成，

0:01:15.093,0:01:18.012
地球也不過是個濕的死行星。

0:01:18.323,0:01:20.577
有許多地方都可能出錯，

0:01:20.601,0:01:23.522
它們通通沒出錯的機率有多高？

0:01:23.546,0:01:25.983
有多高的機率，地球在形成時，

0:01:26.007,0:01:28.657
也至少有促成生命起源

0:01:28.681,0:01:31.281
所必要的基本要素？

0:01:32.515,0:01:34.721
咱們一起來探討一下。

0:01:35.190,0:01:37.237
若要產生一個有生命的行星，

0:01:37.261,0:01:40.691
首先需要的

0:01:40.691,0:01:42.317
就是一個行星。

0:01:42.317,0:01:43.383
（笑聲）

0:01:43.532,0:01:45.656
但並非任何行星都可以。

0:01:45.680,0:01:49.458
你可能會需要一個特殊[br]且像地球的行星。

0:01:49.482,0:01:53.110
要是個多岩的星球，[br]才能同時有海洋又有陸地，

0:01:53.130,0:01:57.362
且它不能離它的恆星太遠或太近，

0:01:57.386,0:01:59.838
溫度要剛剛好。

0:01:59.862,0:02:03.157
液態水要能存在於這個溫度下。

0:02:03.181,0:02:06.473
在我們的銀河系中，[br]有多少個這樣的行星？

0:02:06.800,0:02:10.268
過去幾十年間最偉大的發現之一，

0:02:10.292,0:02:12.940
就是行星非常常見。

0:02:13.212,0:02:16.212
幾乎每個恆星都有行星繞行，

0:02:16.236,0:02:17.649
有的還有很多個。

0:02:17.673,0:02:20.337
在這些行星中，

0:02:20.586,0:02:24.426
大約有幾個百分比和地球夠相近，

0:02:24.450,0:02:28.006
我們可以將它們視為[br]可能有生命的行星。

0:02:28.030,0:02:31.665
所以，要找到對的行星[br]並沒有那麼困難，

0:02:31.689,0:02:35.927
畢竟在我們的銀河系[br]就有大約一千億個恆星。

0:02:35.951,0:02:40.188
這樣算起來約有十億個行星[br]可能會有生命存在。

0:02:40.427,0:02:44.783
但是僅僅是溫度[br]和整體構成條件對了還不夠，

0:02:44.871,0:02:47.138
還需要有對的化學物質。

0:02:47.553,0:02:51.768
所以，要製造出有生命的行星，[br]第二項重要的要素是——

0:02:51.792,0:02:53.962
我想，這點十分直覺——

0:02:54.744,0:02:56.192
要有水。

0:02:56.355,0:03:01.498
畢竟，我們把可能[br]有生命的行星定義為

0:03:01.522,0:03:04.378
要有對的溫度來讓水維持在液態。

0:03:04.838,0:03:08.409
在地球上，生命的基礎就是水。

0:03:08.711,0:03:10.301
但更廣泛來說，

0:03:10.301,0:03:14.283
水是適合化學反應的地方，

0:03:14.307,0:03:16.307
它是種非常特別的液體。

0:03:16.331,0:03:19.614
這是我們的第二項基本要素。

0:03:20.276,0:03:22.208
至於第三項要素，我認為

0:03:22.232,0:03:24.847
可能會比較讓人驚訝一些。

0:03:24.871,0:03:27.656
在行星上會需要有一些有機物質，

0:03:27.680,0:03:30.019
畢竟我們在談的是有機生命。

0:03:30.188,0:03:32.936
但，似乎位在化學網絡

0:03:32.956,0:03:35.705
中心位置的有機分子，

0:03:35.729,0:03:40.327
且能夠產生出生物分子的[br]有機分子就是氰化氫。

0:03:40.481,0:03:43.814
如果你知道這種分子[br]是什麼樣的分子，

0:03:43.838,0:03:47.219
你就會知道離它遠一點會比較好。

0:03:47.776,0:03:50.947
但結果發現，[br]對於先進的生命形式，

0:03:50.967,0:03:53.799
比如各位，非常非常不好的東西，

0:03:53.823,0:03:57.307
竟然對於啟動化學作用[br]非常非常有幫助，

0:03:57.331,0:04:01.029
且是能夠造成生命起源的[br]那一種化學作用。

0:04:01.180,0:04:03.983
現在，必要的三項要素都有了，

0:04:04.007,0:04:06.007
氣候溫和的行星、

0:04:06.031,0:04:08.579
水，以及氰化氫。

0:04:08.603,0:04:11.402
這三項要素同時[br]存在的機會有多大？

0:04:11.422,0:04:13.990
天上有多少氣候溫暖的行星

0:04:14.069,0:04:16.536
同時有水和氰化氫？

0:04:17.030,0:04:18.688
理想的情況，

0:04:18.712,0:04:21.395
我們現在就會把望遠鏡

0:04:21.781,0:04:24.581
轉向其中一個氣候溫暖的行星，

0:04:24.712,0:04:26.275
自己做確認。

0:04:26.299,0:04:30.212
看「這些行星有水和氰化氫嗎」？

0:04:30.529,0:04:32.023
不幸的是，

0:04:32.043,0:04:36.201
我們的望遠鏡不夠大，無法辦到。

0:04:36.687,0:04:40.569
我們可以偵測到一些行星[br]在大氣中有分子存在。

0:04:40.593,0:04:44.654
但這些都是大型行星，[br]通常都非常接近它們的恆星，

0:04:44.704,0:04:48.980
並不像是我們剛才[br]談到的「對的行星」，

0:04:49.004,0:04:51.376
對的行星要比較小、比較遠。

0:04:51.530,0:04:53.704
所以我們得想出其他辦法。

0:04:53.728,0:04:58.662
我們想出來並採取的另一種方法，

0:04:58.686,0:05:01.305
並不是在行星已經存在時

0:05:01.329,0:05:03.407
去找這些分子，

0:05:03.543,0:05:07.283
而是去形成新行星的材料[br]當中尋找這些分子。

0:05:07.307,0:05:11.752
行星形成的地方，是新恆星周圍[br]由塵埃與氣體組成的星盤。

0:05:11.776,0:05:15.895
這些星盤的材料來自星際介質。

0:05:15.919,0:05:20.117
結果發現，當你仰望星空[br]詢問生命相關問題時，

0:05:20.137,0:05:22.391
看到星球之間的空間，

0:05:22.415,0:05:24.590
並不是看起來的那麼空，

0:05:24.614,0:05:26.574
其實滿是氣體和塵埃，

0:05:26.598,0:05:28.844
它們會聚集成星雲，

0:05:28.868,0:05:32.430
接著崩塌形成星盤、恆星、行星。

0:05:32.967,0:05:36.438
當我們看見這些星雲時，

0:05:36.458,0:05:38.627
一定會看到水。

0:05:38.991,0:05:42.874
我想，我們傾向於認為水很特別，

0:05:42.874,0:05:44.366
僅僅我們才有。

0:05:44.852,0:05:48.661
水是宇宙中最充足的分子之一，

0:05:48.685,0:05:50.410
也存在於這些星雲中，

0:05:50.434,0:05:53.078
這些會形成恆星和行星的星雲。

0:05:53.661,0:05:54.815
不僅如此——

0:05:54.839,0:05:56.815
水也是一種很結實的分子：

0:05:56.839,0:05:59.159
要摧毀水其實並不容易。

0:05:59.260,0:06:02.339
所以，在星際介質中的許多水

0:06:02.363,0:06:05.870
在星雲崩塌成為星盤、

0:06:05.890,0:06:10.156
行星的過程中能夠存留下來。

0:06:10.967,0:06:13.046
所以，水沒問題。

0:06:13.070,0:06:15.927
第二項要素也不會成為問題。

0:06:15.951,0:06:20.173
行星在形成時多半都能取得水。

0:06:21.125,0:06:23.185
那氰化氫呢？

0:06:23.876,0:06:27.120
我們在這些星際雲之中也會看到

0:06:27.140,0:06:30.138
氰化氫及其他類似的有機分子。

0:06:30.625,0:06:33.453
但，在這裡我們比較無法肯定

0:06:33.473,0:06:37.942
在星雲變成星盤的過程中[br]分子能留存下來。

0:06:37.966,0:06:40.633
它們比較脆弱，比較容易損壞。

0:06:40.657,0:06:44.322
如果我們要確定在新行星形成的

0:06:44.336,0:06:47.034
鄰近區域有氰化氫存在，

0:06:47.246,0:06:49.540
我們就得確保星盤本身就有氰化氫，

0:06:49.564,0:06:51.794
在這些形成行星的星盤中。

0:06:51.818,0:06:53.894
大約十年前，

0:06:54.284,0:06:57.166
我開始一項計畫，目的就是

0:06:57.541,0:07:02.722
在這些形成行星的星盤中[br]尋找氰化氫和其他分子。

0:07:02.746,0:07:05.983
這是我們的發現。

0:07:06.007,0:07:08.928
好消息是，在這六張影像中，

0:07:08.952,0:07:11.737
那些亮點代表

0:07:11.757,0:07:15.069
由氰化氫放出的光，

0:07:15.093,0:07:18.577
這些光從數百光年外形成行星的星盤

0:07:18.601,0:07:20.625
一路來到我們的望遠鏡，

0:07:20.649,0:07:21.926
進入偵測器，

0:07:21.950,0:07:24.684
讓我們能以這種方式看見它們。

0:07:25.228,0:07:26.878
非常好的消息是，

0:07:26.898,0:07:30.601
這些星盤當中的確有氰化氫。

0:07:30.625,0:07:34.208
那就是比較難捉摸的[br]最後一項要素。

0:07:35.159,0:07:37.721
壞消息是，

0:07:37.741,0:07:40.717
我們不知道它們[br]位在星盤中的何處。

0:07:40.810,0:07:42.207
若看看這些……

0:07:42.231,0:07:44.530
沒有人說它們是漂亮的影像，

0:07:44.554,0:07:47.316
就連我們剛入手時也一樣。

0:07:47.340,0:07:50.760
各位可以看見像素非常大，

0:07:50.784,0:07:53.911
且像素其實比星雲本身還大。

0:07:53.935,0:07:56.389
所以這裡的每個像素代表的範圍

0:07:56.409,0:07:58.895
實際上都比我們的太陽系還大。

0:07:59.345,0:08:01.276
那就表示，

0:08:01.300,0:08:05.188
我們不知道氰化氫[br]是來自星雲中的何處。

0:08:05.768,0:08:06.998
那是個問題，

0:08:07.022,0:08:08.705
因為這些氣候溫暖的行星

0:08:08.705,0:08:11.577
並不是任何地方的[br]氰化氫都可以取用，

0:08:11.577,0:08:13.504
它們只能取用

0:08:13.524,0:08:16.547
距離它們形成處夠近的氰化氫。

0:08:16.892,0:08:22.034
讓我用個比喻來協助[br]大家清楚了解這一點，

0:08:22.058,0:08:25.436
這個比喻就是生長在美國的柏樹。

0:08:25.661,0:08:27.371
比如，做個假設，

0:08:27.395,0:08:29.166
你剛從歐洲回來，

0:08:29.190,0:08:31.934
你在歐洲看到了[br]美麗的義大利柏樹，

0:08:31.958,0:08:33.981
你想要知道，

0:08:34.395,0:08:37.014
把它們進口到美國是否行得通。

0:08:37.038,0:08:38.672
它們能在這裡生長嗎？

0:08:38.696,0:08:40.760
於是你去找柏樹專家談，

0:08:40.784,0:08:43.392
他們告訴你，在美國的確

0:08:43.412,0:08:46.410
有一塊不太熱、不太冷的地帶

0:08:46.434,0:08:47.974
可以種植它們。

0:08:47.998,0:08:51.896
如果你有一張像這樣[br]高解析度的地圖或影像，

0:08:51.920,0:08:54.745
很容易就可以看出這個柏樹帶

0:08:54.769,0:08:58.229
和許多肥沃土地的綠色像素重疊。

0:08:58.753,0:09:01.720
就算我開始把這張地圖變差，

0:09:01.744,0:09:04.053
讓解析度越來越低，

0:09:04.077,0:09:05.409
仍然可以判斷

0:09:05.433,0:09:09.027
有一些肥沃的土地[br]和這條柏樹帶重疊。

0:09:09.466,0:09:14.497
但，如果整個美國

0:09:14.521,0:09:17.727
都被放進單一個像素中呢？

0:09:17.751,0:09:19.576
如果解析度就是那麼低，

0:09:19.792,0:09:21.085
你要怎麼辦？

0:09:21.109,0:09:26.231
現在你要如何辨視出[br]在美國的哪些地方能種柏樹？

0:09:26.538,0:09:28.466
答案是，辦不到。

0:09:28.490,0:09:30.878
肯定在某處會有肥沃的土地，

0:09:30.902,0:09:33.575
要不然這個像素就不會帶有綠色，

0:09:33.680,0:09:35.649
但就是沒辦法辨視出

0:09:35.673,0:09:38.541
那綠色的區域是否在對的地方。

0:09:38.895,0:09:41.923
同樣的問題也發生在我們

0:09:41.937,0:09:44.879
使用單一像素星盤影像

0:09:44.903,0:09:46.498
來找氰化氫時。

0:09:46.522,0:09:48.696
所以我們需要類似的東西，

0:09:48.720,0:09:51.791
至少要有我剛才給各位[br]看的那些低解析度地圖，

0:09:51.815,0:09:55.804
才能分辨出氰化氫是否位在

0:09:55.824,0:09:59.669
行星在形成時能夠取得的位置。

0:10:00.236,0:10:03.439
幾年前，救星出現了，

0:10:03.463,0:10:07.447
救星就是一種很了不起[br]且很美麗的新望遠鏡叫做 ALMA，

0:10:07.471,0:10:10.328
阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列，

0:10:10.352,0:10:11.716
位在智利北部。

0:10:11.900,0:10:15.663
ALMA 在許多方面都很棒，

0:10:15.687,0:10:18.171
但我要強調的部分，

0:10:18.195,0:10:22.116
各位可以在圖上看到，[br]它被稱為「一個」望遠鏡，

0:10:22.140,0:10:25.475
但各位可以在影像中看到，[br]它其實有許多碟形天線。

0:10:25.499,0:10:30.126
這個望遠鏡包含[br]六十六個個別的天線，

0:10:30.150,0:10:31.990
一起配合運作。

0:10:32.483,0:10:36.297
那就表示，這個望遠鏡的大小

0:10:36.317,0:10:39.207
取決於能將這些天線擺放到

0:10:39.227,0:10:41.278
距離彼此多遠的距離。

0:10:41.302,0:10:44.405
就 ALMA 來說，[br]這個距離是幾英里。

0:10:44.429,0:10:48.052
所以你有一台超過[br]一英里大的望遠鏡。

0:10:48.267,0:10:50.000
有這麼大的望遠鏡，

0:10:50.020,0:10:52.665
你就可以將非常小的東西放大，

0:10:52.689,0:10:57.561
也可以針對這些形成行星的星盤[br]來製作氰化氫的地圖。

0:10:57.585,0:11:00.319
幾年前 ALMA 上線時，

0:11:00.434,0:11:04.648
我最先提議的用途之一[br]就是用來製作這種地圖。

0:11:05.086,0:11:09.022
在星盤中的氰化氫地圖[br]看起來會是什麼樣子？

0:11:09.046,0:11:11.370
氰化氫有在對的位置嗎？

0:11:11.584,0:11:13.695
答案是，有的。

0:11:13.719,0:11:15.253
就是這張地圖。

0:11:15.583,0:11:19.694
各位可以看見，在整個星盤[br]各處都有氰化氫釋放出的光。

0:11:19.718,0:11:21.568
首先，它幾乎到處都有，

0:11:21.592,0:11:23.155
這是非常好的消息。

0:11:23.179,0:11:26.364
但還有許多額外釋放出來的亮光，

0:11:26.388,0:11:29.770
從接近恆星的地方，[br]朝向星盤的中心。

0:11:29.965,0:11:32.488
我們就是希望在這裡看到它。

0:11:33.149,0:11:35.670
這裡很接近行星形成的位置。

0:11:35.815,0:11:39.601
並不是只有一個星盤[br]可以看到這種現象——

0:11:39.625,0:11:41.982
這裡還有三個例子。

0:11:42.006,0:11:44.089
可以看到它們都呈現[br]一樣的狀況——

0:11:44.113,0:11:46.577
許多氰化氫所釋放的光，

0:11:46.601,0:11:49.068
從接近恆星中心的位置釋放出來。

0:11:49.228,0:11:51.910
老實說，不見得都能看到這種現象。

0:11:51.934,0:11:54.466
在一些星盤中會看到相反的現象，

0:11:54.490,0:11:57.712
在中心的部分有一個洞[br]沒有光線釋放。

0:11:57.736,0:12:00.276
這和我們想看見的畫面[br]完全相反，對吧？

0:12:00.300,0:12:02.458
我們不可能研究在這些星盤中

0:12:02.482,0:12:06.490
行星形成的位置附近[br]有沒有氰化氫存在。

0:12:06.514,0:12:10.113
但在大部分的情況下，[br]我們不只偵測氰化氫，

0:12:10.149,0:12:12.736
而是在對的地方偵測氰化氫。

0:12:13.038,0:12:14.770
這是什麼意思？

0:12:15.101,0:12:17.547
在一開始時我有說過，

0:12:17.571,0:12:20.958
有許多氣候溫暖的行星存在，

0:12:20.982,0:12:22.887
也許有十億個，

0:12:22.911,0:12:25.433
如果這些行星有對的要素，

0:12:25.457,0:12:27.981
上面都有可能會有生命發展。

0:12:28.005,0:12:29.875
我也說明了

0:12:29.922,0:12:32.866
大部分時候，對的要素都在——

0:12:32.886,0:12:35.281
有水、有氰化氫，

0:12:35.305,0:12:39.374
也有隨著氰化物而來的[br]其他有機分子。

0:12:39.879,0:12:42.551
這就表示，在我們的銀河系中，

0:12:42.571,0:12:47.379
有相當多行星具備形成生命[br]所必要的最基本要素。

0:12:48.133,0:12:51.402
如果只要有這些基本要素

0:12:51.432,0:12:53.837
就可以發展出生命，

0:12:54.038,0:12:57.108
那在宇宙中應該會有[br]許多有生命的行星。

0:12:57.400,0:12:59.610
但當然這是個很大的「如果」。

0:12:59.610,0:13:02.313
我認為接下來數十年，

0:13:02.337,0:13:04.821
天文學和化學所面對的挑戰

0:13:04.845,0:13:07.585
就是要找出有多大的可能性，

0:13:07.609,0:13:10.363
我們能夠從認為[br]一個行星可能有生命存在，

0:13:10.387,0:13:12.791
變成確定那裡真的有生命存在。

0:13:12.815,0:13:13.966
謝謝。

0:13:13.990,0:13:18.825
（掌聲）