摘要：在人类探索宇宙的漫漫征途上，对外星生命的追寻始终是最耀眼的星辰。1950 年，物理学家费米一句 “大家都在哪里？” 抛出的 “费米悖论”，道出了宇宙浩渺与人类孤独之间的矛盾 —— 明明宇宙中有数以百万计适合生命存在的星球，却始终不见外星生命的踪影。

在人类探索宇宙的漫漫征途上，对外星生命的追寻始终是最耀眼的星辰。1950 年，物理学家费米一句 “大家都在哪里？” 抛出的 “费米悖论”，道出了宇宙浩渺与人类孤独之间的矛盾 —— 明明宇宙中有数以百万计适合生命存在的星球，却始终不见外星生命的踪影。

然而，2025 年成为改写认知的关键节点。詹姆斯・韦布望远镜在 124 光年外的 K2-18b 行星大气中，捕捉到与生命活动息息相关的二甲基硫醚；火星上，古老矿物与有机化合物的发现，勾勒出远古生命存在的可能轮廓；欧罗巴、土卫二冰层下的液态海洋，也被推测藏有生命的火种。这些突破性发现如璀璨烟花接连绽放，不断冲击着 “费米悖论” 的固有框架，或许，人类距离揭开宇宙生命奥秘的时刻，已不再遥远。

也许最激动人心的进展来自124光年外，那里的天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）探测到了他们所描述的"迄今为止最强有力的证据"，暗示在名为K2-18b的系外行星上可能存在生命。

这颗"超级地球"的半径是地球的2.6倍，质量是地球的8.6倍，它围绕其主恒星的宜居带运行，这意味着液态水可能存在于其表面。K2-18b现在被认为是科学家所称的"海氢世界"——一个表面覆盖着氢气丰富的大气层，下面是广阔的、覆盖整个行星的海洋。

2023年初，JWST首次在K2-18b的大气中探测到甲烷和二氧化碳——这是首次在宜居带系外行星的大气中发现碳基分子。但真正的突破发生在2025年4月，由剑桥大学的Nikku Madhusudhan教授领导的研究团队在《天体物理学杂志快报》上发表的发现震惊了科学界。

使用JWST的中红外仪器（MIRI），团队探测到了K2-18b大气中二甲基硫醚（DMS）和/或二甲基二硫醚（DMDS）的化学指纹。这些硫基化合物特别重要，因为在地球上，它们完全由生物过程产生——主要是由海洋浮游植物和其他微生物生命产生。

"信号非常清晰明确，"Madhusudhan告诉记者。"根据我们所知道的关于这颗行星的一切，一个充满生命的海氢世界和海洋是最符合我们拥有数据的情景。"

使这一发现如此引人注目的是这些潜在生物特征分子的惊人浓度。研究人员估计，DMS和DMDS在K2-18b的大气中的浓度超过10百万分之一——比地球大气中通常发现的不到十亿分之一高出数千倍。

然而，科学家们保持适当的谨慎。虽然这些化合物在地球上是由生物体产生的，但研究人员承认，未知的非生物化学过程可能会在没有生命参与的情况下产生这些分子。团队计划进行额外的观测，以确认他们的发现并明确区分DMS和DMDS，这两者具有重叠的光谱特征。

"对我们自己的结果保持深度怀疑是很重要的，因为只有通过一次又一次的测试，我们才能达到对它们充满信心的程度，"Madhusudhan强调说。"这就是科学应该如何运作的方式。"

虽然K2-18b引起了头条新闻，但来自我们邻近行星火星的重要进展也已出现，那里多个任务继续寻找过去或现在生命的迹象。

2025年，研究人员分析NASA毅力号火星车的数据，在杰泽罗陨石坑火星表面下发现了多种矿物形成事件的令人信服的证据，表明在火星历史的不同时期可能支持微生物生命的多样环境。

使用澳大利亚同步加速器科学家开发的一种名为X射线背散射衍射映射（XBDM）的新分析方法，团队在名为Hogwallow Flats和Yori Pass的地点确定了两代不同的硫酸钙矿物。一种形成于表面之下，而另一种形成于至少80米深处。

"这一发现突显了舍南多厄地层历史中存在的环境多样性——表明火星上可能出现生命的多个潜在窗口，"来自昆士兰科技大学领导这项研究的Michael Jones博士解释道。

与此同时，在另一项突破性发现中，科学家重新审视了NASA好奇号火星车收集的旧岩石样本，发现了迄今在火星上记录的最大有机化合物。这些复杂分子可追溯到37亿年前——大约与地球上首次出现生命的时间相同——它们似乎是脂肪酸的残余物，脂肪酸在地球生物体中形成细胞膜。

"本文报告的发现代表了我们见过的识别火星生命残余物的最佳机会，"加州理工学院的地球化学家John Eiler指出，他没有参与这项研究。

另一个引人入胜的发现是当好奇号打开一块火星岩石时，揭示了一个前所未见的黄色硫磺晶体的壮观展示。元素硫的存在非常重要，因为地球上某些微生物依赖硫化合物作为能量来源，这引发了关于红色星球历史宜居性的问题。

也许最令人兴奋的是，在2024年7月，毅力号发现了一块绰号为"切亚瓦瀑布"的红色岩石，科学家认为这块岩石包含了迄今为止最好的迹象，表明火星上可能曾经存在古代微生物生命。这块岩石显示了生命繁衍所需的所有条件的证据，呈现出天体生物学家称为"生命的基石"的东西——即使不是由生物体直接产生，也令人兴奋。

除了火星，一些寻找地外生命最有希望的环境潜伏在外太阳系——特别是围绕木星和土星运行的冰覆盖海洋世界。

NASA在2024年7月发表的实验表明，如果欧罗巴（木星的卫星）和土卫二（土星的卫星）冰壳下的海洋支持生命，尽管这些世界受到严峻的辐射轰击，生命的特征可能在表面下幸存。

由NASA戈达德太空飞行中心的Alexander Pavlov领导的研究发现，氨基酸——潜在的生物特征和蛋白质的构建块——可以被机器人着陆器探测到，而不必挖掘很深。"在欧罗巴高纬度地区，氨基酸的'安全'采样深度几乎是8英寸，"Pavlov解释道，而在土卫二，"这些分子将在距表面不到十分之一英寸的任何位置幸存辐解。"

在更令人鼓舞的消息中，华盛顿大学和柏林自由大学的研究人员在2024年3月证明，如果这些卫星的羽流喷出的单个冰粒可能包含足够的生物材料，使仪器能够探测到生命迹象，如果这种生命存在的话。

"这是我们首次证明，即使是很小一部分细胞物质也能被航天器上的质谱仪识别，"华盛顿大学博士后研究员Fabian Klenner这样说。"我们的结果让我们更有信心，使用即将推出的仪器，我们将能够探测到类似地球上的生命形式，我们越来越相信这些生命形式可能存在于有海洋的卫星上。"

这一点特别重要，因为NASA的欧罗巴快船任务计划于2025年10月发射。这艘航天器将携带复杂的仪器，包括表面尘埃分析仪（SUDA）和行星探索质谱仪（MASPEX），这两种仪器都能捕获和分析从欧罗巴喷出的冰粒。

在地球上，研究人员测试了类似于这些仪器的技术，发现即使在冰粒中只存在万分之一的细胞，氨基酸、DNA和生命的其他构建模块的迹象也是可以察觉的，这增加了如果这些地下海洋中存在微生物生命，就能探测到它的希望。

前进的道路涉及多个任务和研究计划，将显著推进人类对地外生命的探索：

詹姆斯·韦伯太空望远镜将在2025-2026年进行长达48小时的深度观测，专注于K2-18b大气中DMS和DMDS分子的精确测量。这两种硫化合物在地球上几乎完全来源于海洋浮游生物代谢活动，若达到"五西格玛显著性"（即99.99994%的置信度），将成为人类首次在124光年外行星上发现可靠生物迹象。JWST还计划对TRAPPIST-1行星系统等至少12颗潜在宜居系外行星进行类似观测，构建一个系外行星大气生物特征数据库。

欧罗巴快船任务将于2025年10月搭载猎鹰重型火箭发射，2030年到达木星系统，随后进行至少45次欧罗巴近距离飞越。这艘装备有9种先进科学仪器的航天器将穿越欧罗巴神秘的水汽羽流，直接采样分析其成分，寻找氨基酸等生物分子，并绘制这颗冰月完整的高分辨率地图，确定冰壳下海洋的特性，为未来可能的着陆和钻探任务识别最佳地点。

火星样本返回计划虽面临230亿美元的巨额预算和技术挑战，但仍被视为寻找火星生命证据的关键一步。这一涉及三次发射的复杂任务将把毅力号在杰泽罗陨石坑收集的37个岩芯样本带回地球，在生物安全实验室进行无法在火星完成的精密分析，检测微生物化石和生物分子痕迹。

针对土卫二的"生命探测器"概念任务正在NASA和欧空局联合设计中，这一任务将配备质谱仪和液态样本分析仪，专门捕获土卫二南极喷发的冰羽流颗粒，寻找直接的生物证据。科学家认为这可能是在2030年代确定太阳系内是否存在地外生命的最佳机会。

这些发现不仅仅是科学好奇心——它们对人类有着深刻的哲学和存在意义。如果得到证实，地球以外的生命探测将改变我们对宇宙中我们位置的理解。

K2-18b的情况尤其发人深省。在124光年外，地球发出的任何信号需要124年才能到达这个遥远的世界，而任何回应都需要再等124年才能返回——形成一个248年的往返通信延迟。这种跨越多代人的星际对话，挑战了我们对通信的概念，并引发了关于我们如何与潜在的地外文明互动的问题。

此外，在我们的太阳系内外多个地方发现生命将表明生命可能在整个宇宙中普遍存在，从根本上改变我们的宇宙观。如果简单的微生物生命在如此多的地方存在，这对其他地方可能存在复杂甚至智能生命意味着什么？

正如物理学家恩里科·费米著名地问道："大家都在哪里？"如果生命是普遍的，为什么我们没有探测到来自先进文明的信号？这些问题的答案可能重塑我们对宇宙演化和我们作为太空物种未来的理解。

我们站在人类历史的独特时刻——可能正处于发现地球以外存在生命的临界点。来自多个世界的证据汇聚表明，生命的条件可能比以前认为的更为普遍，而这种生命的生物特征可能通过当前或近期未来的技术被探测到。

虽然确凿的证据仍然难以捉摸，但每一项新发现都使我们更接近回答人类最深刻的问题。正如Madhusudhan恰当地总结道："我们的最终目标是在宜居系外行星上识别生命，这将改变我们对宇宙中我们位置的理解。我们的发现是在这一探索中朝着更深入理解海氢世界迈出的有希望的一步。"

未来十年可能会被记住为人类最终发现我们在宇宙中并不孤独的时代——这一启示将永远改变我们对生命、智能和我们在宇宙中位置的认知。

来源：人工智能学家