在单个星球上可能很难找到生命但在许多世界中可能很明显

如果我们能够在我们所知道的数千颗系外行星中的一颗上检测到清晰、明确的生物特征，这对人类来说将是一个巨大的、改变游戏规则的时刻。但这是极其困难的。我们根本无法确定我们所检测到的东西就是我们所想的，甚至是我们所希望的。

但如果我们同时观察许多潜在的世界呢?

困扰我们的是假设。我们在系外行星大气中检测到的每一种化学物质，即使是使用强大的JWST，也都伴随着一系列假设。我们只是还不够了解，无法以任何其他方式实现。考虑到我们试图回答的问题的重要性：地球之外是否存在生命?这让我们陷入了困境。

“天体生物学的一个基本目标是探测地球以外的生命，”一篇新论文的作者写道。它的标题是“基于对Panspermia和Terraformation建模的不可知生物特征”，可以在预印本网站arXiv上找到。作者是哈里森·B·史密斯(HarrisonB.Smith)和拉娜·西纳帕延(LanaSinapayen)。史密斯来自日本东京工业大学地球生命科学研究所，西纳帕延来自日本京都索尼计算机科学实验室。

两位作者所表达的基本目标是一个很难实现的目标。作者解释说：“这被证明是太阳系之外的一个特殊挑战，必须对生命如何显现并与其行星相互作用做出强有力的假设。”

我们只知道地球的生物圈是如何运作的，我们只能假设它与其他行星可能有什么相似之处。对于生物圈如何运作，我们还没有达成共识。我们并非完全无知，因为化学和物理使某些事情成为可能，而另一些事情则变得不可能。但我们不是生物圈方面的权威。

科学家非常擅长对事物进行建模并尝试生成有用的答案，以及生成他们在没有模型的情况下可能不会想到的相关问题。在这项工作中，两位作者采用了不同的方法来理解其他世界的生命以及我们可以做出哪些努力来探测它。

作者写道：“我们在这里探索生命通过生源论和地球化在行星系统之间传播的模型。”“我们的模型表明，随着生命在银河系中传播，行星特征和位置之间会出现相关性，并且可以作为人口规模的不可知生物特征。”

“不可知论”这个词是这里的关键。这意味着他们的目标是检测一种独立于我们通常所承担的假设的生物特征。作者解释说：“这种生物特征是不可知的，因为它独立于关于生命或行星特征的任何特定实例的强烈假设——通过关注生命可能做什么而不是生命可能是什么的特定假设。”

这种方法是不同的。他们通过观察到的特征来分析行星，然后根据这些观察结果对它们进行聚类。然后，他们检查集群本身的空间范围。这导致了一种优先考虑各个行星孕育生命的潜力的方法。

生源论和地球化改造发挥着关键作用。我们知道岩石可以在不同世界之间移动，这就是所谓的“石子说”。对火星的强烈撞击将岩石抛入太空，其中一些最终落到地球上。如果像孢子这样的休眠生物能够在旅途中幸存下来，那么生命以这种方式传播至少是可行的。

地形改造在很大程度上是不言自明的。这是为了让世界变得更加宜居而付出的努力。如果存在其他科技、航天文明，一个有用的假设是，如果它们持续足够长的时间，它们最终将改造其他世界。无论如何，即使是非技术生命也可以有目的地改变其环境。(有时坐下来看海狸。)

作者对有生源论和地球化改造提出了一个有趣的观点。某种程度上，它们都是生活已经做过的事情。他们写道：“最终，我们对生源说和地球化的假设仅仅是生命的众所周知的标志(通过复制和适应双向环境反馈进行增殖)，升级到行星尺度，并在星际尺度上执行。”

作者的模型表明，行星在恒星周围的分布方式以及它们的其他特征可能是生命存在的证据，甚至无需尝试检测化学生物特征。这是他们工作中不可知论的部分。它比一次针对一个行星检测生物特征的斗争更强大，尽管这种努力受到假设的困扰。检测到生物特征的单个行星总是可以用异常现象来解释。但在这种不可知论的方法中，这很难做到。

“假设生命通过生源论和地球化传播，使我们能够寻找生物特征，同时放弃任何强有力的假设，不仅是生命的特殊性(例如，它的新陈代谢)和行星的可居住性(例如，需要表面液态水)，甚至是关于生命的潜在广度的假设。支撑生命系统的结构和化学复杂性，”作者解释道。

我们习惯于考虑特定的化学物质，而系外行星的大气类型必须确定生物特征的存在。但事实并非如此。该模型是不可知论的，因此它实际上与特定的化学生物特征无关。更多的是关于我们可以在行星种群中检测到的模式和集群，这些模式和集群可以通过生源论和地球化改造来表明生命的存在。

作者声称，地球化行星可以从它们的星团中识别出来。这是因为当它们被地球化时，行星需要反映原始行星。

这种方法存在限制其实用性和实施​​的障碍。作者表示，他们需要确定“……更好地理解天体物理和行星过程将提高我们探测生命的能力的具体方法。”

但即使没有更多细节，该方法也是发人深省且富有创意的。最后，作者的模型和方法带来了一种新的方式来思考生命的层次结构以及如何在其他星球上复制这些层次结构。

如果这个方法得到加强，发展得更加充分，谁知道会带来什么结果呢?

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