外星生命的线索正不断出现，但线索不等于证据。从系外行星的大气气体，到冰卫星的海洋分子，再到火星岩石中的古老痕迹，科学界正在建立一套逐级确认的方法，避免把希望当成事实。
我们或许不会记得1996年8月7日那个下午。但如果历史稍有不同，那一天可能早已写进人类共同记忆。下午1点15分，美国总统Bill Clinton站在白宫南草坪，宣布科学家可能在一块火星陨石中发现了生命迹象。他说，如果这一发现得到确认，这将是科学对宇宙最震撼的洞见之一。
后来证明，并没有确认。这次宣布加入了一长串不了了之的外星生命宣称之中。类似的例子并不遥远。几年前，科学家在金星大气中发现磷化氢，引发轰动。2017年，哈佛大学的Avi Loeb提出，星际天体ʻOumuamua可能是外星文明的技术产物。
随着越来越多探测任务即将返回数据，这类发现只会变得更频繁。那么，当下一个“发现外星生命”的消息出现时，我们该如何判断它到底站得住脚？
以下是一套现实的科学检验路径。从最弱的化学暗示，到最有说服力的化石证据，每一种情况距离“确认生命”都有不同的距离。
第一种情况，在遥远系外行星的大气中发现生命信号。
某天新闻传来，距离地球数十或上百光年的一颗行星，其大气中含有与生命相关的气体。标题开始使用“可呼吸世界”这样的词，网络瞬间沸腾。
这是最有可能率先出现的生命线索之一。不是看到外星人，而是通过分子。地球上的生命已经深刻改变了大气组成。如果其他行星也有生命，望远镜就可能通过光谱，捕捉到这些气体留下的痕迹。
问题在于，并非所有气体都意味着生命。二氧化碳和水蒸气既可能来自生物，也可能来自地质活动。真正被称为生物标志物的气体，更难用非生命过程解释，但识别它们并不简单。
以K2-18b为例。这是一颗距离地球约120光年的行星。2023年，剑桥大学的Nikku Madhusudhan团队利用詹姆斯韦布空间望远镜的数据，报告了二甲基硫的初步信号。在地球上，这种气体只由海洋浮游生物和细菌产生。
随后，团队在另一套仪器数据中发现了结构相近的二甲基二硫化物。今年又有研究报告了较弱但一致的信号。Madhusudhan强调，这还不足以称为可靠发现，但信号正在增强，需要更多数据。
外星生命的最初迹象不太可能看起来像是乘坐飞碟抵达的小绿色人，而可能是更微妙的线索，比如行星大气层中的微量气体
并非所有人都这么乐观。伦敦大学Birkbeck学院的Andrew Rushby通过大气模型研究这些信号是否可靠。他指出，许多分析假设K2-18b拥有液态水，但如果它更像一颗迷你海王星，仅靠气体也可能产生类似光谱。
Rushby等人提出，用概率框架评估生命迹象。不只是问“生命能不能产生它”，还要问“还有什么可能”。这需要结合行星温度、化学平衡以及恒星类型。
单一观测几乎不可能直接定论。更有说服力的情况，是在同一颗行星上发现多种由生命产生的气体，例如氧气和甲烷，并且来自不同观测手段。少量异常气味，并不等于生命，但值得继续追踪。
发现外星生命的可能性，1分制中的1分。
第二种情况，从冰卫星的海洋中检测到生物分子。
未来50年，人类很可能会首次近距离探测木卫二或土卫二。这些冰封世界之下，隐藏着巨大的地下海洋，并且具备能量来源，类似地球深海热泉，理论上可以支持微生物。
理想情况是钻取水样带回地球，在显微镜下看到陌生的生命形态。但往返任务极其困难。当前的木星冰卫星探测器，仅抵达目的地就需要8年。
因此，科学家开始尝试原位探测。柏林自由大学的Nozair Khawaja正在为NASA的木卫二飞掠任务设计仪器。2018年，他的团队曾在土卫二喷发羽流中发现高度复杂的大分子有机物，结构类似腐殖酸，这种物质在地球土壤中与微生物活动密切相关。
问题在于，有机分子也可能由辐射作用产生。土卫二表面辐射强烈，但这些分子来自内部喷发区域，受到辐射影响较小，这让生物来源的可能性更高。
如果木卫二存在类似喷发，探测器将直接穿过。若没有，则会在微陨石撞击区采样。新一代仪器将重点寻找具有一致手性的氨基酸和脂肪酸。生命往往偏好单一手性，这种模式极少自然形成。
飞行速度也是挑战。速度过快会破坏分子。Europa Clipper计划将速度控制在每秒3到6公里，以尽可能保留完整DNA结构或其碎片。
即便如此，这仍只是初步证据，需要后续任务验证。但分子碎片，已经是非常强的起点。
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第三种情况，在火星岩石中发现古代生命的痕迹。
此刻，一段只有6厘米长的火星泥岩，静静封存在钛合金管中，位于杰泽罗陨石坑。这块样本由毅力号在2024年采集，未来或许将成为人类发现地外生命的关键证据。
火星依然是太阳系中寻找古老生命的最佳地点。它曾拥有河流、湖泊和地下水。样本返回任务因此被视为未来几十年最重要的科学行动之一。
但样本回到地球后，问题依然棘手。样本中的浅色斑点，在地球上有时由微生物通过铁还原形成，但地质过程也可能产生类似结构。
此外，样本中还发现了有机分子，但毅力号无法确定其具体类型。科学家将寻找更稳定的脂类分子，以及脂肪酸中碳原子数量的分布。生命通常偏好偶数碳链。
即便如此，也不能单凭一种证据下结论。彗星和星际空间中同样发现过氨基酸。
欧洲航天局计划在2028年发射的Rosalind Franklin火星车，可能提供关键补充。它能钻探至地下2米，避开辐射，并通过质谱仪检测分子结构和手性。同时还能区分火星与地球在同位素比例上的差异。
如果生命迹象成立，科学家将进一步验证它是否只出现在曾适宜生存的环境中。这将推动更多样本返回任务。
火星或许在十年内给出真正线索。但白宫草坪上的发布会，可能还要再等二三十年。
发现外星生命的可能性，6分。
最后，科学界已经提出一套七步确认生命的标准。从发现信号，到排除污染，再到多次独立验证。目前为止，人类尚未跨过第三步。
本文译自 New Scientist，由 BALI 编辑发布。
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