# 娜塔莉·卡布羅爾：尋找外星生命 > 行星科學家娜塔莉·卡布羅爾談極端環境中的生命、火星探測與搜尋外星生命的可行路徑。 - 原標題：#348 – Nathalie Cabrol: Search for Alien Life - 期數：第 348 期 - 釋出日期：2022-12-19 - 嘉賓 / 主題：娜塔莉·卡布羅爾：尋找外星生命 - 網頁版：https://lex.qiaomu.ai/tw/ep/nathalie-cabrol/ - 官方頁面：https://lexfridman.com/nathalie-cabrol/ - 精讀字數：約 7338 字（閱讀約 16 分鐘） > 本文為 lex.qiaomu.ai 基於原始訪談的 AI 改寫中文精讀，非官方翻譯；引用請註明出處並連結網頁版。 娜塔莉·卡布羅爾（Nathalie Cabrol）在海拔六千米以上的火山湖裡做過自由潛水，創下過高海拔自由潛水的女子世界紀錄。她穿著潛水服，下潛到安第斯山脈那些空氣稀薄得讓人頭暈的湖裡。湖底的微生物群落可能是火星上曾經存在過的東西在地球上的映象，這是她一次次往下跳的理由。 她是 SETI 研究所卡爾·薩根生命宇宙研究中心（Carl Sagan Center for the Study of Life in the Universe）的主任。SETI 這個詞，絕大多數人第一反應是「找外星人」，是射電望遠鏡、是科幻電影裡那種訊號接收器。卡布羅爾做的事情，一半時間在分析火星軌道器傳回來的資料，另一半時間在高原上揹著氣瓶往湖裡跳。 Lex 問她，你這份工作要是發招聘廣告，是不是得寫成一百多年前沙克爾頓招募南極探險隊員那種文案：危險旅程，微薄薪水，刺骨嚴寒，數月極夜，九死一生，有意者從速報名。 她說根本就沒有這麼一份招聘廣告。 ## 問題決定你去哪兒，不是反過來 科學家的路徑常常是這樣走出來的：腦子裡先長出一個問題，然後這個問題逼著你去找一個能回答它的地方，最後那個地方可能在地球上最不講理的一片荒原裡。 卡布羅爾讀博的時候研究火星上的水，具體看的是河谷、是水的歷史演化。到了博士後階段，她開始盯另一件事：那些水後來積在哪兒了。當時整個領域的注意力都在河道、在災難性的洪水沖刷、在滲流，沒多少人認真討論「積水的湖」和「積水的海」。她回憶那場學術爭論時說得很輕描淡寫：大家在這種問題上都有點猶豫，來回拉扯了一陣。 她和她丈夫一起提出，火星上的撞擊坑裡可能有過湖。為什麼非得是撞擊坑？因為當時能用的資料只有維京號（Viking）的，解析度和地形測量精度差到沒法在地表上找出一片真正低窪的區域。 > 唯一確定的資訊是，地上有一個坑，那就是撞擊坑。（卡布羅爾） 換句話說，是資料的解析度逼著人做出了一個技術性選擇。這個選擇本身談不上優雅，它是當時唯一的出路。 維京計劃 1976 年登陸火星，兩個著陸器加兩個軌道器，那是人類第一次真正把腳踩在火星表面上，雖然它們不會動，只是坐在那兒。 到了九十年代，卡布羅爾還在用維京的資料。火星全球勘測者（Mars Global Surveyor）還沒上天，她碩士論文和博士論文都靠這批老資料做完，前前後後幹了二十年。她拿到的第一筆啟動經費，四萬美元，是一筆自由支配的小額基金。 這筆錢在當時看來微不足道，但它開啟的是一條完整的思維鏈條：先搞清楚三十五億到四十億年前火星的環境是什麼樣，再在地球上找一個類似的環境，再看看那種環境裡還能活下來什麼生物，最後反推，要什麼樣的儀器、什麼樣的解析度，才可能把那點殘餘的生命訊號從石頭上摳出來。 ## 從「火星人」到「火星微生物」，人類只用了三個月 水手四號（Mariner 4）是第一個成功拍到火星照片的探測器。在它之前，人類的期待被望遠鏡餵養了幾百年。火星有極冠，有季節，自轉軸傾角和地球幾乎一樣，看過去跟地球相似得讓人浮想聯翩。 > 當時的很多人以為我們會看到水晶城市、看到穹頂，看到另一個太陽系裡與人類平行演化出來的文明。（卡布羅爾） 照片傳回來，火星看起來像月球。失望是巨大的。 然後水手九號（Mariner 9）來了，一切翻盤。中間還插了一段戲劇性的插曲：火星恰好爆發了有記錄以來最大的全球性沙塵暴，軌道器繞著火星飛了三個月，什麼也看不見。等塵埃落定，火山、峽谷、古河道、沙丘場、極冠一個接一個冒出來。 卡布羅爾說了句很有意思的話：我真要跟你描述火星，不需要造任何新詞。有山、有谷、有沙丘、有冰蓋，全是地球上現成的詞彙。火星文明的神話就此破滅，但科學家的想象力反而被點著了，因為眼前這顆星球變得完全可以用已知的地質語言去描述。 維京計劃隨即被推上快車道。當時卡爾·薩根（Carl Sagan）、克萊因（Klein）這些人已經在琢磨怎麼設計實驗去測火星上有沒有生物學活動。維京上面那幾臺實驗就是這麼來的。 結果是一團混亂。到今天還有人堅信維京當年發現了火星生命，因為其中某個實驗給出了一個奇怪的訊號。主流的看法是，那可以用今天已經觀察到的化學反應解釋掉。 > 資料太混亂了，混亂到 NASA 決定：如果我們真的想認真找火星生命，就必須先搞清楚環境。因為生命和環境是共同演化的。（卡布羅爾） 這句話是整個訪談裡最關鍵的一條方法論。生命和環境之間的關係，像先有場地再放球員那樣簡單。一顆行星提供了物理化學的邊界條件，這些邊界決定了生命能不能出現；一旦生命出現，它會反過來改造這顆行星。 地球歷史上最大的一次「生命改造星球」事件，是 32 億年前大氣裡被注入大量氧氣。這件事改寫了整個地球的表面化學，也改寫了我們從太空中看過去的光譜特徵。 所以找火星生命這件事，變成了一個二元方程組：你知道環境，但不知道生命；你知道生命可能存在，但不知道當時的環境。兩個未知數。維京的失敗，本質上是一次解題順序上的錯誤。 ## 如果火星上真有過生命，它會留下什麼 地球用掉了自己地質歷史的 82%，才從最簡單的微生物走到複雜生命。這裡說的「複雜」，還不是指人類，是指動物。 火星比地球小，磁場丟得很快，大氣也丟得很快。假如生命在火星上真的出現過，那麼當環境開始惡化時，它大概還停留在簡單生命階段。而那個惡化的時間點，距離行星形成還不到十億年。 所以今天的火星表面，幾乎不可能留下任何活的東西。能指望的只剩下形態學和化學的痕跡。 形態學上最好的參照物是疊層石（stromatolites），一種由微生物一層一層堆出來的岩石構造。我們已經知道怎麼識別它們。化學層面上，蓋爾隕石坑（Gale Crater）有個耐人尋味的問號：那裡檢測到碳 12 的富集。碳 12 在地球上通常被生命優先利用，但非生物過程也能造出同樣的訊號。 > 所以它本身算不上真正的生物標誌物，但它讓人忍不住盯著看。（卡布羅爾） 再加上甲烷。這兩樣東西湊在一起，構成了一個既不能證實也不能證偽的懸案。三十五億年前的火星，表面被撞擊事件反覆撕碎，但確實還有一些極古老的岩石倖存下來了。火星車之所以都往古湖泊和撞擊坑跑，就是因為那裡的石頭夠老，老到有可能儲存下那個視窗期的記錄。 撞擊坑這件事，對生命既是建設也是毀滅。構成生命的那些磚塊，也就是碳、氫、氧、氮、磷，是星球吸積過程中由小行星和彗星一路帶過來的。一顆小行星砸下來，毀滅性驚人，但它同時也把生命的原材料和大量能量一起送到了現場。如果周圍環境合適，說不定就能湊出一鍋湯來。 ## 泛種論不解釋生命的起源，它只負責送貨 這就引出了泛種論（panspermia）：彗星和小行星體內本來就帶著生命的建材，只要落在條件合適的行星上，就有可能把它「種」下去。 Lex 追問，你心裡有多大比例相信，地球或火星上的生命其實是別處送來的？ 卡布羅爾把這個問題拆開了。 > 泛種論是一種載體，是一種可能的運輸機制，它把生命的材料撒得到處都是，但它並不解釋生命是怎麼起源的。（卡布羅爾） 這個區分很重要。很多人把「原料到處都是」和「生命一定會出現」混為一談。實際上，構成我們的那些元素在星際介質裡極其普遍，宇宙中到處都是，它們只是在等一個合適的環境。而那個環境需要什麼，地球已經給出了答案：水、能量、庇護所、營養。 Lex 丟擲了一個頗為激進的設想：既然地球文明也許只能再撐幾百年，不如造一門「生命炮」，把地球上的微生物打包射向宇宙，主動製造泛種。他甚至分了兩個層次：一個是把人類意識、複雜資訊複製出去，另一個更簡單粗暴，直接把一堆細菌、一堆地球上最皮實的生物扔出去。 卡布羅爾提醒他，後面這個方案送出去的東西是活生生的生物體，已經越過了「建材」的範疇。這確實是一條捷徑，但它繞過了起源問題，算不上回答了起源問題。 至於把 DNA 存進各地的保險庫、或者存到月球上，這類專案現在已經在做了。有人真的在討論把 DNA 放到月球。再往前一步就是超人類主義：用 AI 和機器學習去增強人類本身。 她的回應帶著一種長輩式的清醒。 > 備份當然是好事。但對我來說，照顧好這顆行星，回到與環境和 equilibrium 的狀態，也許才是最好的備份。然後讓演化去做它該做的事。（卡布羅爾） 她接著說了一句相當不客氣的話：我們現在像是一群青少年，腦子夠用，能造出很酷的工具，但腦子還不夠用，理解不了自己在做什麼的後果。而賬單現在已經開始寄到家裡了。 放在德雷克方程裡，這就是那個 L，智慧文明能維持可探測狀態的時間長度。文明從雷達上消失的方式有好幾種：自我毀滅、被外部事件抹掉，或者進化到與宇宙完全同頻、徹底融進背景噪聲裡，從此不可分辨。 還有些更野的猜想。有人提出，我們觀測到的暗物質，說不定就是某種生物過程。卡布羅爾沒有為這類猜想背書，只是把它擺出來，作為一種可能性存在。 ## 一百二十三種定義，和一種「不知道生命是什麼」的誠實 訪談進行到這裡，話題從火星轉向了更根本的地方。 > 關於生命，我們有一百二十三種定義。也有人說，我們其實一個定義都沒有，我們只有對生命的描述。（卡布羅爾） 這句話聽起來像玩笑，實際是這門學科的真實處境。我們要找的東西，連它是什麼都說不清，手上只有幾條關於它性質的線索。 最早的一條線索來自薛定諤，四十年代那本《生命是什麼》。當代最常被提起的是傑里米·英格蘭（Jeremy England）的生物物理論：生命是熱力學的必然結果，是抵抗熵增的最優解。 如果這個說法成立，那意味著生命在地球之外同樣成立，它是物理學在宇宙任何角落都會給出的同一個答案。物理學處處相同，那麼生命就可能處處滲透。 卡布羅爾提出了一個我讀到時停下來想了很久的類比。 她讓讀者去看人類語言的結構。語言千差萬別，但功能完全一致：交換資訊、儲存資訊、理解資訊。一個細胞做的事情，本質上也是這個。 再看語言的層級：先有字母，字母組合成音節，音節組合成詞，詞本身只是靜態的指稱，得有動詞給它方向，然後才是各種補語。 生命的層級是：原子，原子組成無機分子，無機分子變複雜，然後是更復雜的無機分子，再到有機分子，再到 RNA、DNA。 > 我們的語言結構，和生命的結構是同一套腳手架。我們只是在重複同一種模式。我管這個叫曼德博宇宙、分形宇宙，因為它本來就是這樣。（卡布羅爾） 字母對應原子，音節對應簡單分子，詞對應有機分子，動詞對應 RNA 和 DNA，補語對應蛋白質和各種調控層。這個類比在嚴格科學意義上當然算不上證明，但它提供了一個視角：資訊處理這件事，從一個細胞到一門外語，走的是同一條路。 所以她說，我們該往內看，而不只是往外看。我們本身就是生命的表達。搞清「生命的本質」，比搞清「哪裡有生命」更有價值。因為一旦抓住本質，你就得到了一個通用的生物標誌，它不再依賴對方是否使用和我們一樣的生化反應。 ## 宇宙大機率到處是藍細菌，複雜生命則是另一回事 為什麼找「像我們這樣的生命」這件事算不上偏見？她給了兩條理由。 第一條是元素的代際。構成我們的碳、氫、氧，是上一代恆星死亡時鍛造出來的。我們的太陽屬於最年輕的一代恆星。第一代和第二代恆星基本只有氫和氦，或者金屬極其貧乏，它們造不出這些東西。它們死掉，才有了太陽這樣的恆星，才有了我們這套化學。 第二條是分佈。開普勒（Kepler）、TESS，以及現在的詹姆斯·韋布（James Webb），已經在告訴我們，宜居帶裡的行星數量驚人，型別也極其多樣。像太陽這樣的恆星數不清，但更有意思的是別的型別恆星：它們也有宜居帶，而壽命最長的那類，可以比太陽長一千倍。 一千倍是什麼概念？太陽的壽命大約一百億年。在這類恆星周圍，一顆行星可以穩定地宜居上萬億年。你可以在那種地方盡情想象會發生什麼。 而簡單生命出現得極快。地球上的生命幾乎是一有條件就冒出來了。因此她的判斷是： > 宇宙裡大概到處是藍細菌。但複雜生命，那是另一回事，需要更多時間。（卡布羅爾） 複雜生命躍遷的扳機在哪裡，至今沒有答案。寒武紀大爆發把地球推向了今天的我們，但中間插了一槓子恐龍，恐龍又被小行星抹掉。如果那顆小行星沒來，演化的走向會完全不同。 她提到幾層變數，層層疊加： - **星系位置。**我們在銀河系的宜居帶裡。太靠近中心，恆星密度太高，太陽系外圍的奧爾特雲（Oort Cloud）會被引力擾動撕開，彗星被大量拋向內太陽系，撞擊頻率飆升。再加上輻射，銀河系中心是個不折不扣的危險街區。 - **氣候歷史。**有一個還在等觀測證實的假說：演化的大跳躍似乎與「雪球地球」事件相關聯。直覺上你會認為全球冰封應該導致生命萎縮，但每次雪球事件之後，反而出現了演化上的大躍進。為什麼，不知道。 - **大滅絕。**百分之九十的物種被抹掉的地質事件，會重新洗牌演化的方向。 所以，一顆比地球宜居得多的行星，會不會走出和地球一樣的路？她的回答是不確定。取決於滅絕事件，取決於氣候，取決於一堆我們還列不全的變數。 但有一點她說得很確定：在尋找生命起源這件事上，我們有偏見，而且這種偏見是合理的。因為地球是唯一的模型，而這個模型背後有數字支撐，這就是中庸原則（principle of mediocrity）。地球極有可能代表著一大類行星。 當然，別的生物化學也存在。土衛六（Titan）就是候選：那裡有碳氫化合物的湖、有雨、有一整套完全不同的溶劑體系。我們正在往那兒去，去了就會學到東西。 而尋找「生命的本質」這件事，沒有這種偏見。因為物理學在宇宙各處都一樣。 ## 「宇宙正在透過我們變得有生命」 卡布羅爾提到量子物理裡那種非局域的關聯，光子與光子、原子與原子。她說自己可能是在錯誤地把兩件事拼在一起，但在她的圖景裡，宇宙處處相連。 Lex 順著這個往下推：那生命的連線也是一種滲透整個宇宙的東西。找到別處的生命起源，只是讓「生命的本質」在我們眼前顯形。 > 我認為我們最大的成就，會是找到那個過程本身。到那一刻，宇宙會用它自己的生命力把自己點亮。我只能管它叫一種活的力量。（卡布羅爾） 她描述的是一個隨時間變得越來越複雜、越來越能收集資訊、並且最終回過頭來理解自己的宇宙。薩根那句話在這裡落地了：我們是宇宙理解自己的一種方式。 然後 Lex 說出了他心裡那點不太舒服的東西。他看著 AI 在自然科學裡的突破，蛋白質摺疊、物理模擬，忍不住想：最終解開生命本質之謎的，可能不是人，是 AI 系統。這讓他有點難過。 卡布羅爾的回答很乾脆：她還不買賬。 > AI 沒有意識。AI 是人造的，所以它是工具，一個極其聰明的工具。只要我們造它、用它當工具，它就還是工具。（卡布羅爾） 她說這行當裡關於奇點的喧囂，有大量是科幻電影添的柴。 Lex 正面頂了回去。他舉 AlphaZero 對 Stockfish 的例子：AI 確實比最強的人類棋手更強，而且強的方式是人看不懂的。它會犧牲一個兵、一個後、一個象，人類棋手先是直覺地感到「這可能有道理」，然後發現自己其實並沒有真正理解。他說，你可以堅持 AI 沒有意識、不像人那樣「懂」，但那套程式裡確實存在一種人類不具備的智慧和知識縱深。AlphaFold 在蛋白質摺疊上也是如此，把 AI 用到核反應模擬上也是如此。人類用詩意的直覺去觸碰生命的本質，但真正的理解可能來自一個計算能力遠超我們的系統。 卡布羅爾的反駁換了個角度：那套工具本身是人類給自己造出來的能力延伸。 > 如果這個工具能給我一個新的視角，那它就是工具。我們正在跳進對宇宙更深一層的認知裡，不管是透過我們的大腦，還是透過另一種收集資訊的方式。（卡布羅爾） 她說，人類一直就是這麼幹的：造工具，然後把工具整合進思維方式。下一代人從小泡在這些工具裡，會把它們當成理所當然。現在很多人的心智已經和網際網路長在一起了，記憶方式被重新配置，不再需要背誦大量事實，因為隨時可以查。資源被從「死記硬背」重新分配到「思考」上。 ## 她說的奇點，是人類與技術的共同演化 她在一月要出一本書，先出法文版。英文稿其實早就寫好了，是先從英文寫的，再自己譯成法文，現在在找美國的出版社。 書裡有個核心觀點：人類正在與技術共同演化，與環境的共同演化正在被替換掉。 這在她看來才是真正的奇點。 緊接著她給了一個診斷，這個診斷值得單獨拎出來：我們為什麼把環境搞砸了？為什麼面對大流行病反應如此糟糕？因為我們已經和環境脫節了。 過去，你獲取資訊的渠道就是這顆行星本身。環境給你什麼訊號，你就適應什麼訊號。現在，資訊來自網路、來自手機，而且沒有任何過濾層。 > 你沒有辦法判斷這些資訊是不是真的。（卡布羅爾） Lex 在這裡又一次打斷，說他要反駁。文字稿在這裡斷了。但前面這一段已經足夠清楚：一個研究生命起源的人，最後把矛頭指向了資訊生態。 這跟跑題沾不上邊。她的整條思路是連貫的：生命是什麼？是收集資訊、交換資訊、儲存資訊的能力。那麼當一個物種的資訊來源被切斷、被汙染、被從環境裡剝離出來，它在生命演化的座標上處在什麼位置？ 她前面說過，生命想要儘可能多地獲取周圍環境的資訊，而複雜性就是獲取、交換、儲存最多資訊的能力。用這把尺子量自己，結論不太好看。 ## 能帶走的東西 這場對話橫跨火星地質、生命定義、星系宜居帶和資訊生態，散得很開，但底層有一條線：搞清楚「生命是什麼」，比搞清楚「哪裡有生命」更根本。前者一旦有答案，後者自動變成工程問題。 對讀者來說，能落地的東西有這麼幾條： - **用問題的形狀去找地方，別用手邊的地方去找問題。**卡布羅爾研究撞擊坑裡的湖，起因是當時的資料解析度只允許她看撞擊坑。約束條件不掩蓋問題，它塑造問題。 - **看到「原料到處都是」時，別急著推「生命一定會有」。**碳氫氧氮磷在星際介質裡極為普遍，但普遍的是建材，建築還差得遠。中間隔著一整套還沒搞清的環境條件。 - **關注「生命的本質」這類基礎問題，它們的回報週期長，但一旦突破就是通用解。**一個不依賴地球生化體系的生物標誌，價值遠超在任何單一行星上的一次確認。 - **把資訊攝入當成一件需要過濾的工程來對待。**卡布羅爾說人類和環境脫節、資訊沒有過濾層，這話對個人同樣成立。你每天接收的資訊裡，有多少是這顆行星直接給你的，有多少是演算法喂的，這個比例值得定期盤一次。 - **對 AI 保持工具視角，同時承認它在某些領域已經產生了人類無法直接理解的知識。**這兩件事可以同時成立。你可以既不同意奇點敘事，也承認 AlphaZero 在棋盤上看到了人類看不見的東西。 最後留一個她自己給出的判斷，值得反覆咀嚼：我們現在像一群握著先進工具的青少年。工具本身夠好，問題出在成熟度上。而成熟度這件事，沒有捷徑，只能靠把後果一個個吃下去，慢慢長出來。