書摘|我們該擔心火星人入侵嗎?英國天文生物學家的睿智回答

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【藝文編按】在科幻電影中,外星人入侵地球從不是什麼陌生題材,那麼在現實中,我們應該要為此擔心嗎?英國天文生物學家查爾斯.科克爾曾在NASA和英國南極觀測站工作,當他搭乘計程車就會被司機搭話,詢問各種跟太空、外星人還有宇宙文明相關的問題,於是他將這些對話集結,寫成了《計程車上的天文學家》一書。本文摘自書目第三章,當時科克爾就「外星人入侵」話題與司機討論,為閱讀需要,部分擷取內容有些許調整。

NASA科學家在太陽系以外找出219個潛在新星球,其中10個位處宜居區域,有機會成為「地球2.0」。圖為畫家筆下所展示的部分新星體。(美聯社)

從萊斯特(Leicester)火車站搭計程車,前往位於探索大道(Exploration Drive)的英國國家太空中心。

我們已經減輕了對外星入侵的一些恐懼,但我們需要擔心比較小的事情嗎?我的計程車司機聽了我告訴他的事情之後點頭表示認同,於是我改變策略,跟他介紹了一些微生物學知識。我感覺他表現出正向的肢體語言,意味著他準備好進行一些關於細菌的對話了。

「我想就算沒有像人一般大小的外星人帶來威脅,我們也能想見,體型更小的生命,像是微生物,也會對我們的社會造成嚴重破壞。」我提出見解。

「這你就說對了,」他插嘴表示。「所有的醫院感染和新的疾病,都是我們的大問題。」他答道。

「你覺得我們應該擔心外星的微生物嗎?」我問道。「我是說,相比外星人,我們更應該擔心外星微生物造成的混亂嗎?」

書名:計程車上的天文學家:天文學家和計程車司機的宇宙漫談
作者: 查爾斯.科克爾
譯者:蔡承志
出版社:麥田

「我會說肯定是的,」他帶著無比確定的語氣答道,「我也不希望外星細菌出現在這裡,我們需要保護自己免受侵害。我擔心它們和我擔心外星人的程度是一樣的。」

鼠疫耶爾森菌(Yersinia pestis)──引發黑死病的細菌──以及最近的冠狀病毒和其他病原體所釀成的破壞提醒我們,人類的技術成就不見得能保護我們免受支配地球超過三十五億年的微生物侵害。如果我們對於與我們共享地球的最小生命型式──從許多方面來看都是我們的演化近親──的信賴程度是如此薄弱,那麼當抵達地球的不是搶計程車飯碗的智慧生命而是微生物,我們可能會遭遇什麼樣的命運?當H.G.威爾斯必須替他的火星人入侵故事設定結局,他求助於微生物。那些地球細菌撂倒了火星人,於是他們高聳入雲的大規模毀滅機器也隨之崩垮。我們能篤定,外星微生物不會對我們人類造成同樣的結局?

圖為美國太空總署(NASA)2016年5月12日用哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope,HST)所拍攝的火星相片。(NASA Via Reuters)

讀到這裡,若各位讀者覺得我已經開始恣意想像、不設限地大膽推測,我完全可以理解。不過外星微生物有別於來求職的智慧外星人,因為外星微生物確實引起了太空機構的注意。有識之士擔心,萬一在採集一顆流竄太空的岩石時,不慎讓這些小傢伙隨著岩石樣本來到這裡,到時地球就會受到污染。這個日趨活躍的研究領域有個很吸引人的名稱:「行星保護」。美國航太總署為此設有一名行星保護官,歐洲太空總署也設有一個行星保護工作組(Planetary Protection Working Group)。

行星保護官員的設立初衷,也是他們現在依然努力的目標,就是防止我們污染其他星球。這裡關注的重點不是外星人福祉,而是為了科學上的嚴謹和研究效率。我們可不希望花費了數十億美元登上火星尋找生命時,最後卻找到我們自己從地球帶過去的。當地球微生物搭便車登上了太空船,最後進入你的生命檢測儀──或者散逸到行星表面進入了其他人的儀器──這意味著嚴重浪費時間和金錢。行星保護旨在將這些問題降到最低。如今行星保護是由國際太空研究委員會負責監督。該委員會雖然沒有制定出法律,不過會根據共同協議制定出太空機構可遵循的規範。避免微生物進入其他星球並非易事。一九七〇年代,美國航太總署為了確保他們的維京號火星著陸器並沒有搭載可能干擾機載生命檢測儀的小生物,他們將太空船以烤火雞的方式,在攝氏一百一十一度下烤了四十個小時。如今的太空船裝載更精密的電子設備,也使得防範污染的挑戰更為艱難,不過足智多謀的科學家可以利用種種不同做法去除蟲害。冷等離子技術或有毒的過氧化氫都可以用來殺死微生物並清潔機器表面,把太空船上的「生物負載」減至最低,從而減輕我們對其他星球的「正向污染」(forward contamination)。

K2-18b行星相關照片(NASA官網)

近年來,對於正向污染的關注,還增加了偏向道德的層面。科學家不只盡可能設法提高他們實驗的品質,還努力將對外星生物圈造成為害的可能性降到最低。儘管就我們所知,太陽系中並沒有其他生物圈,不過目前我們仍無法完全排除有生物圈的可能性。因此我們應該審慎行事,採取措施來預防我們將地球的生命形式散播到太陽系中。按照目前普遍的觀點,若有哪個太空機構意外摧毀整個行星的生態系,會是很不得體且難堪的行為。

這位萊斯特計程車司機心中的顧慮──和他對失去工作機會的顧慮十分相像──似乎正是這個問題的另一面,行星保護界稱之為「反向污染」(backward contamination),亦即外星生命失控抵達我們地球。自阿波羅計畫以來,航太總署就不斷思考這個問題,那時候,航太總署科學家意識到太空人會將一些岩石樣本帶回地球,那裡面可能夾帶微生物。如今,機器人代替人類前往遙遠星球表面,它們的明確目標就是採集樣本並把它們帶回地球。這類研究的關鍵目標之一是要弄清楚這些岩石的內部、表面或附近,是否曾經出現生命跡象,因此若發現微生物或相關證據會非常令人振奮。截至目前,科學家正在研究如何從火星取得樣本,以調查那顆行星是否曾經孕育過生命。未來幾十年內,還會收集更多的小行星和彗星樣本攜回地球。在我們的樣本庫裡,還保存著以往的努力成果,包括從月球車和太空人採集來的月球樣本,以及由各太空機構採回的彗星和小行星碎屑。

科學家將以韋伯望遠鏡研究系外行星的大氣成分,是否蘊含生命跡象。圖為TRAPPIST-1示意圖,當中有3個行星可能具有宜居環境條件。(NASA)

就我們所曾採樣過的地點,至今沒有發現我們所熟悉的生命,因此研究人員和太空機構一般都還不擔心地球暴露於任何危險之下。目前主要的擔心還是基於防範未然的原則:儘管我們收集到的樣本帶有生命的機率極低,但我們仍然應該小心,因為將外星微生物引入地球的生物圈,所釀成的後果有可能是場浩劫。難怪太空機構都使用超級乾淨的設施來處理地外樣本,非常小心地封存它們,以確保沒有任何東西洩漏到外界。若有研究人員想要研究這些樣本,就必須在特殊設計的設施中進行作業。

但是真的有危險嗎?你真的應該擔心嗎?或許不必。請記住,自有人類出現以來,就開始與各種引起疾病的細菌和病毒共存,並且延續了很長一段時期。隨著時間推移,這些病原體與人類共同演化,我們的免疫系統不斷努力跟上它們的變化,好將它們擋在體外。你的身體就是一臺精巧的機器,設計來追蹤和摧毀你每天攝入和吸進的無數外來粒子。只有那些特殊的細菌或病毒,才能繞過我們的免疫系統入侵搗亂。普通的感冒病毒每年都有變異,帶給我們咳嗽和病痛,見證了我們的身體與試圖戰勝我們的病毒之間無休止的爭鬥。人體免疫系統壁壘是數百萬年演化的結果──這是一件好事,因為倘若每個登場的病毒或細菌都能輕易在你的身體中找到棲息地,那麼你的壽命就會非常短暫。因為我們的生化系統非常擅長應付這類持續不斷的挑戰,我們很可能也有辦法抵擋從遙遠行星帶回來的任何外星細菌或其他生物體。你的身體會檢測這種外來粒子,也或許能將它摧毀。隨著地外樣本返回的微小外星生命形式引發大流行的機率非常低。萊斯特人應該可以安心入睡。

月球表面。(NASA)

另一種情況就不是那麼令人安心了。想像一下,在火星冰封的永凍層生活的某種飢餓的微生物,在那種荒蕪極端的環境中得不到食物,只能勉強維持生命。現在想像有一艘太空船採集到了這種微生物,卻在飛返地球時偏離了航道,最後墜毀在北極地區。這種微生物從太空船中釋出,發現自己身處的北極環境,氣候令人欣慰地寒冷,而且有豐富的食物。這些條件比在火星更適合它的生長。這種微生物就會開始增殖,並且有可能將地球上的微生物逐出它們的領地,而在我們的地球生態系中站穩腳跟。這種情景比疾病爆發更有可能發生,因為在這種情況下,入侵者並不需要宿主來收容它──宿主那種有機生物會試圖把它擋在體外或摧毀它。實際上,這種微生物只需要一個可以安身並分裂繁殖的環境。

然而,即便像這樣的末日幻想,也不致讓我們夜不成寐。首先,我們遇到外星微生物的機率本身就非常低。純粹就討論而言,假設我們確實採集了這樣的樣本,且太空船返回地球時恰好墜毀在能讓那些微生物茁壯生長的精確位置,並且在釋出微生物的過程中也沒被摧毀,這樣的情況極不可能同時發生。儘管如此,回到我們的預防原則,即便很不可能發生,我們仍然有責任要盡力將這種發生機率降到最低。沒有人希望需要向我的司機解釋,為什麼地球的生態系統被一次粗心大意的太空任務給摧毀了,光是這個理由就足以讓我們必須假定來自太空的樣本都很危險,直到我們適當和徹底地檢查過它們為止。

NASA毅力號早前取得火星岩石樣本(NASA圖片)

計程車抵達我的目的地,但我無法確定我的任務是否已經完成,我得弄清楚是否已經緩和了司機的憂心。我問道:「現在你對火星人有什麼看法呢?」

他粗聲粗氣地回答:「萊斯特仍然不歡迎他們,不過反正他們看來也不會來這裡。」

萊斯特的計程車司機並不會受到火星人入侵的威脅,你也不會。但我們的太陽系是否還孕育了其他生命,還有環繞其他恆星的遙遠世界是否有外星人居住,這仍然是個引人入勝的問題。這些生物果真存在的話,可能永遠不會影響到地球人們忙碌的日常生活。但他們是否存在,是我們全都得仔細思考的問題。當我們一邊繼續尋找他們,同時不需要擔心他們會奪走我們的工作,我們就應該敞開心胸並秉持適度的審慎態度,畢竟這是探索未知領域應該有的態度。

(本文獲麥田授權轉載,圖片及標題為編輯所擬,本文不代表藝文格物立場。)