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《火星探测和生命起源》
 
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火星探测和生命起源

李杰信简历

李杰信博士1943年生于中国牡丹江市,幼年随家人去了台湾。1965年22岁的李杰信攻下台湾大学物理学学士,然后去美国深造,获得美国洛杉矶加州大学物理学博士学位。1991年被美国航太总署派至麻省理工学院著名的管理学院Sloan School进修,获科技管理硕士学位。

在随后供职的美国宇航局太空总署的二十多年时光中,李博士先后获得八项美国专利,1985他还创建了“美国促进中国科普协会”并出任会长,使中国成为其事业的一个有机部分。对大众科学教育,李博士热心投入,为一般科学家和大学教授所不及。

主持人:会当凌绝顶,一览众山小。凤凰卫视世纪大讲堂。

早在1972年的时候联合国曾经在瑞典的首都召开了第一届人类环境大会,通过了斯德哥尔摩宣言,其中最关键的一句话是Only one earth,只有一个地球。从那天开始,绿色环保组织就把它当成自己的政治总纲领,其他的环保运动呢也把它奉为绝对的真言,但是自从读了这本书——《我们是火星人?》,它的作者呢是美国太空总署总部的太空任务科学家李杰信博士,读了这本书以后阿忆获得了一个印象,那就是地球不只一个,那李博士是不是一个非环保主义者呢?我们先看一段他的介绍。

主持人:欢迎李博士远道而来,从那么远的地方回到北京。好,在正式让您讲演之前,我有一些问题要问您。据说您在六十年代选择了物理也是因为1957年的时候,世界上发生了两件很大的事儿影响了您。

李杰信:这主要是两件事情,第一当然就是1957年,那么人,可以进入太空。这个当然对我来讲是一个很大的启发跟震撼。当时1957年、1958年李政道、杨振宁因为拿了诺贝尔奖金,这就直接造成我在中学要毕业的时候就决定考物理系。

主持人:你考物理系的时候,已经是

李杰信:1961年。

主持人:1961年,但是1957年10月份发生这两件事儿,那还是很早啊。四年前,当时你岁数多大呢?

李杰信:初二,初三。

主持人:初二、初三的时候,已经能为那么远的事情定下一个目标,就是说我再过四年我一定还要考物理。

李杰信:因为你总是要考一个系吗,对不对。那么我在这儿我就挑了物理系。

主持人:好总之这两件事情,促使李先生走上了自己物理学研究的道路。

大家已经了解李先生是何许人也了,咱们马上看一看李先生给我们带来的讲演题目是什么,是《火星探测和生命起源》我们洗耳恭听,欢迎。

李杰信:那么今天非常高兴有机会谈谈这个题目,这个题目讲起来还是蛮大的。

那么在这个地球的外边,一颗星就叫做火星,中国人管火星叫做“荧惑”,这个大家知道不知道“荧惑”,为什么叫“荧惑”呢?因为它荧荧如火,光度有的时候明,有的时候暗,相当迷惑,那么中国人管它叫“荧惑”。中国人在两千年以前就开始注意到这颗星。那么在火星,它的直径大概是地球的一半,它的体积是地球的15%,它的重力是地球的(點)38个“ g(重力场) ”,所以每个人到那边如果你重50公斤的话,到那边就是变成50公斤乘0.38,轻很多。

那么火星它的颜色又是血红色的。讲这个为什么一搞火星马上血红色的颜色马上出来,这个其实火星表面都是氧化铁所以它是血红色的。那么这个红色东西就代表血,血代表战争、死亡、暴乱、疾病,人类不好的东西全部跟这个血红色有关系,所以这个火星在天上就是等于是一个灾星一样,是一个不好的星星。从这个巴比伦文化啊、阿拉伯文化呀、西方的文化、希腊的文化、包括中国的文化呢,一向把火星当做是一个灾难的星星,火星亮的时候有灾难,火星暗的时候比较好一点。

为什么有时候明有时候暗,其实不然,火星,通过(对)火星的观察呢,知道太阳是我们宇宙的中心,那么火星跟地球最接近的时候,只有五千万公里,最远的时候可以到三亿(多)公里。最接近是两个都在太阳的一边,那个位置我们管它叫做“冲”,如果那个火星在太阳的那边叫做“合”,这个位置叫做“合”,大概距离三亿公里,所以五千万公里和三亿公里差六倍的话,它当然明跟暗不一样了。后来望远镜出现了以后呢,就开始使用望远镜看,用望远镜看火星讲起来也是满辛苦的,那么你能够看得清楚也是在“冲”的时候,距离火星最近的时候来看它。这是第一个为人类画下火星地表的,这个叫“色蒂斯”大平原,是火星最大的一个地标。当然这个地标讲起来是对的,画的是完全对的。大概是十七世纪惠更斯,你讲的这个数学家,他是一个很出色的荷兰的数学家,第一次观察画下了这个。这个形状呢,你用望远镜可以出来,因为火星它也是转嘛,你可以看见它多久转一次。火星转也是二十四小时转这么一圈,那么火星有一个倾角,倾角是什么意思呢,倾角就表示它有四季,有春夏秋冬。当初一看有这个东西,然后火星地表它不停地变化。我们讲中国北方的沙尘暴很厉害,我在美国常常看到这个新闻,有时候看到这个卫星照下来的照片,有的时候沙尘暴一直可以搞到台湾那边,甚至更南边,规模非常大的。那么跟火星的沙尘暴比呢,那真是小巫见大巫,火星沙尘暴它可以整个,全部火星都可以笼罩起来。那么它沙尘暴完了之后呢,因为火星有很多黑色的灰烬,然后一沉淀,所谓山河变色。像中国这么一大块土地,本来是没有颜色,突然变黑了,它全部变颜色了。那么就是整个沙尘暴,它重新分布的结果。

于是乎1957年10月4号,人类登太空,上太空第一件事情马上计划怎么到火星大门口去看看,要把火星看个清楚。

那么当时第一个到火星上去照这个照片的,这是1965年後来叫做“水手四号”的照片,这张照片的当时它的质量只有中下,很模糊不清。当初刚刚第一个上这个火星的电脑只有八个比特每秒钟。它这个飞过火星,它只能飞过去,飞过去大概只能照22张照片。1965年的时候,总共照了22张照片,大概第11张是最清楚的,这张照片照回来的结果,发现火星有很多陨石坑,干、没有水的痕迹,没有河流、没有田、没有运河,什么东西都没有,就是陨石坑,那么当时这个照片照回来之后,马上《纽约时报》就说,火星是一个死的行星。火星在1965年就被判了死刑,就是说绝对不可能有生命的。那么火星后来又去照,竟然发现火星有一个火星人面在这边,这个照片大概是,这个是1500公尺左右,当时这个照片公布了之后,当时有很多人认为呢,一定有外太空人,尤其火星人来拜访过地球。这个照片一直到最近又重新、仔细又照了一个高解晰度,照了用各种不同的角度,它其实就是一堆石头。

主持人:很像一个女人的骷髅。

李杰信:“水手号”总共有九次任务,他每次去的时候,它照的相的范围越来越广,那么照得越来越清楚。那么它就发现火星其实有很多充满玄机的地表,有一个就是所谓火星大峡谷,这个火星大峡谷,峡谷深它有8公里深,它宽250公里,长4500公里,当时在美国最大的一个峡谷,我们平常认为可以观光去的就是美国的大峡谷。它可以装十几个美国的大峡谷。那么这个峡谷大得简直令人惊奇。我们讲火星,讲起来是一个发育不良的小矮个,它在太阳系里头体积很小,不像地球这么大。它这么小一个小矮个,怎么会搞出这么大的一个大峡谷出来,这个就是说我们要问这个问题,到底是发生了什么事情,它會有这么一个大峡谷,后来又去照相又发现呢,它有很大的火山。这个火山呢,这个叫奥林帕施山,这个火山大到什么程度呢,在地球最高的山就是珠穆朗玛峰,8848(公尺),在这个火星上的这个火山,它的高度是多少呢?27公里。这个叫做太阳系唯我独尊第一峰,这个是一个最高的一个峰,它这么一个小矮个,这个火星怎么会搞出这么大一个火山出来,它不但一个,它其实有四个。在一边有四个,在另外一边也有四个。它的这个火山的高度实在是高得可怕。

那么当然你马上就问为什么会有这种行星。这个火山高它目前的解释是这个样子,这个地球它有板块运动,地球所有的海面,我们的陆地都是漂在这个叫做“地函(幔)”上头的,那么这个在海底它有一些东西,它都是不停地移动,它移动有时候会跑到地心里头熔化掉,然后再喷出来,由火山口喷出来,那么最活跃一个火山口就是夏威夷那个130几个的弧形的火山(鍊),现在还在继续在喷,它不停的动,然后不停的喷,这叫热点火山。那么有板块运动的话,它火山一形成之后,它又不停的动啊,它喷、喷、喷,它就挪走了,于是乎它在第二点再喷,第三点再喷,所以火山不会太高,这由于板块运动的。那么火星它因为个子比较小一点啊,它没有板块运动,它火山一形成之后,它就坐在一个地方就拼命的喷,它一喷,喷个几亿年,叫做“新仇旧恨节节拔高”一路搞到27公里。这个当然也直接证明了这个火山没有板块运动,当然有板块运动基本上对生命,尤其对高度文明的生命,板块运动是高度文明世界一个履历表里重要的一个条件之一,像我们用的矿产,我们这边用的所有的金属,都是要经过板块运动重新循环。并且这个水呀、结晶水呀、什么都要到地心里头把它释放出来,然后再回来。假如说没有板块运动的话,我们这些资料都没有办法回收。那么板块运动对生命起源也是有很大的关系在里头。

但是我们对火星最关心的还是火星上有没有水。那么火星现在看来看去都没有水。一直到水手九号上去的时候,我们在那个时候就发现了火星有很多所谓这种混乱地形。那我在这里就找了一个照片,这就是混乱地形,这个是一千公里,这个是两千公里,所以这个面积是很大的。你碰到这种混乱地形,你会说这一定是水搞出来的。那么刚开始看到这个图的时候,专家并不相信,后来在地球上找到一个地方,就是在美国华盛顿州呢,有个也是跟类似的这样的地形,但是只有它的大概百分之一左右的大小。因为这两个比较的结果呢,就证明火星至少过去有巨大的洪水。那么当时这种洪水可能是爆发性的,从地底下一出来,排山倒海,那么这边刚好是朝北,这边是火星的北极,朝北这么流出去。那么火星有没有河流?我们要问一下火星有没有河流?过去有没有河流?像这种就是火星河流的一个迹象。河流跟那个刚才的混乱地形不一样是什么?河流是要很长的时间,要慢工细活才能出来河流。那就表示河流呢,是要有很长的温暖、潮湿的时间。所以火星过去也有温暖、潮湿,很长很长的一段时间。所以这个火星呢,现在就是按照这些迹象来讲,它至少过去有很多水。

那么火星最明显的就是有很多陨石坑,高纬度陨石坑,在南半球、北半球都有陨石坑。这个陨石坑有大有小,它的特性就是边缘很尖锐,没有风化、没有侵蚀。就是说像这种,这就好象啊,你丢一块石头,丢到烂泥坑一样。烂泥是什么?一定是泥跟水合在一起才会是烂泥。对吧。那么这个就是说,就表示在陨石掉下来,把这个冰熔化了以后呢,形成了烂泥,这种抛出物。所以这个也是有水,地下有水的一个证明。但是地下有水最大规模的证明就是说,在高纬度的陨石坑,它叫做地形软化,什么叫软化,你比如这个陨石坑它的旁边很明显、很锐利、很陡峭是吧。唉,这边怎么模模糊糊,它边缘怎么模模糊糊了。边缘模模糊糊的意思是什么呢?因为冰塊在地下的话,在地下有大量的冰,它地下因为压力不一样,温度不一样,地下冰它会动的,它不会停在那边,地下冰它往前推,往后挪,左右一挪动,它就把这个陨石坑的边缘给软化,给你搞模糊了。这是目前我们能够看到最明确的数据,就是火星上头地下有很多很多冰。当然我们问,这个冰有可能是很久以前,地下这种移动造成的。那么现在有没有水出现?过去几年我们又发现,火星有很多这种排水沟,这个排水沟就是说地底下的冰,可能因为接受阳光,那么它熔化,然后就喷出来,喷出来就往下流。那么在地球上也有很多这种地形,这个叫“圣海伦”在华盛顿州,跟这种地形都是一样的。所以现在说火星上有没有水,所有的迹象说有水,并且现在可能呢,这个水在很近代现形过。

生命刚开始不需要日光,不需要空气,但是他只需要清水,一定需要水。现在地球当然全部都是氧气,地球刚刚出来的时候是没有氧气,它完全没有氧气,氧气是三十五亿年绿色细胞出来,它开始把这个二氧化碳吃掉,放出氧,氧是植物的排泄物,是我们生存要每天要呼吸的,那么这个氧是后来出现的东西,氧对很多刚开始的这种生命其实是剧毒,是有毒性的。那么阳光需要不需要呢?在很深的海里头,在地下我们可以用化学能,不需要阳光,只要有能量就可以。所以到最后结论呢,你要找生命的话,就是跟着水走。就是水这么一件事情。

在这个七十年代的时候设计到火星找生命,这就是说“海盗号”一号、二号上去去找生命。那么它的涉及主要的理论根据呢,就是一个生命它一定要做两件事情。一个是吃一个是拉,这两件事情。它吃什么,它拉什么。它拉出的东西,你可以预测它。你能够分析它的话,那么你就知道这是一个生命现象。所以整个去寻找外太空生命就是在吃跟拉这两个来设计的。

我们设计的这三个实验呢,就是在海盗室的三个实验,第一个就是用我们地球的所谓高汤、浓汤、鸡汤,把它泡在这个火星的土里,看那个(土)是不是一碰到地球的汤呢,马上就活跃起来,繁殖。这是第一个。

那么后来想想看,可能地球的汤太猛了一点,这种高汤太猛了一点,那么就想用少一点,略微加一点,把它滴进去,看看会不会有反应。

第三就想了,火星还是有火星的食物,火星上就是二氧化碳,就是给它二氧化碳。火星上吃什么?它能量是什么?能量就是紫外线。因为大气很稀薄,有很多辐射能进来,拿这个二氧化碳跟这个紫外线去照照它。

那么就用这三种思维来设计,来找这个火星生命。那么结果是怎么样呢?

“海盗號”其实曾经一度发现了这个有很多“碳十四”,好象经过消化过了以后的“碳十四”出来,所以他们这些科学家兴奋了大概三天左右,没有超过72小时,真的没有超过72小时,后来想想看,这个大概是这些实验大概不会这么容易做的出来,于是乎他们用另外一个实验仪器来量看火星上有没有有机物质。你想你要有生命的话,一定要有有机物质嘛,有有机物质的话不一定有生命但是有生命一定要有有机物质。它量有机物质又量不到,所有现在这个生命虽然量出很多“碳十四”跟这个生命排泄的这个过程相似,但是在火星上量不到有机的任何物质,于是乎呢,这个海盗号追寻生命的结论,就是火星现在有生命的可能性很少,很小。这个是到最后的结论。

那么当时这个就告一段落了,在这个1979年、1980年就告一段落了。在这个中间,当然是人类太空主要是开始组装太空站,一直到这个1990年的时候又有另外一件事情发生,又掀起了追求火星生命。那么在整个这个太阳系,其实太阳系很小,并且常常有互相感染,这个感染是一个什么东西感染,就是陨石。那么地球其实每一年接受从火星来的陨石,大概五百公斤左右,很多很多陨石。那么陨石在太阳系飞来飞去,那我们现在知道,在这个太阳系陨石飞得最厉害的时候,大概就是在四十五亿年到三十八亿年这中间七亿年,陨石这个碰撞得最厉害。当然我们现在有很多迹象也有很多数据可以看出来这些陨石,月亮有很多陨石坑,刚开始人类看月亮呢,望远镜看月亮,以为这个月亮上的陨石坑都是火山口,为什么呢?因为所有的这个陨石坑都是圆形的。你想陨石它碰撞,它可以这样碰,可以这样碰为什么一定是圆形的呢?它可以是椭圆的吗?是不是,它可以是椭圆的。为什么它是圆形的解释不通。后来才发现这个陨石它以高速度,它搞到地下去以后,它在地底下爆炸,它不管哪个角度在地底下爆炸,上面就是圆的。

那么在这里就说,太阳系里头陨石来来往往实在是太多了,当时来来往往太多,我们怎么能够收集到这个陨石呢?那么在1984年,1984年有这么一个机会,在世界上收集陨石最好的地方就是南极洲,因为南极它那个是一块大陆,并且南极在中央有一块沙漠,那么它几千公里这么一个坡到这个海岸。它因为温度很低,它的水份很少,那么雪稀、风很强,冬天、夏天、温度变化的时候,它那一大块地,它有很多陨石掉下来,其实陨石掉在地球每个地方都平均的了。但是在这个南极洲,它有那么一大块地方,它可以收集陨石。这个陨石一掉到那个地方,因为温度的关系呢,它这块地方会动、会振动一下。振动一下结果怎么样?那个陨石它全部都赶到那个山谷里头去,所以南极洲是陨石的聚宝盆。它可以把陨石全部集中在一个地方,所以每一年,每一国,这个很多国家到那边都去收集陨石,一年收集个两、三百块,大部分都是由小行星带来的,那么偶尔可以看到火星的陨石,月亮来的这些陨石。有1984年呢在“艾伦岭”ALH84001,那年就收集了三百块,其中有一块这块长15公分、宽8公分,两公斤左右。那么这块陨石呢,因为收集的时候,它是绿的颜色,所以在当年收集到,在那个三百块陨石就命名为第一号84001,这块陨石在收到的时候就已经很出风头了,但是呢1984年一直到1993年,九年中间把它库存。因为刚开始一看这个陨石可能是由小行星带来的。小行星带,因为那边有十万多个陨石,并不稀奇,就把它库存起来,一直到1993年有机会来比较,竟然发现这块陨石是由火星来的。

那么常常有人问我这个问题,你怎么知道这块陨石是由火星来的。是不是啊?这个火星跟地球、跟金星、跟木星、跟小行星带它的大气成份不一样,因为它的地心引力的关系,它的这个同位素的比例不一样。怎么讲同位素比例不一样,你比如说拿这个氮来讲,轻的氮叫氮14,重的氮,氮15,那么这个氮呢,它轻的氮如果你在这个重力比较少,它可以跑掉,在地球重力比较多,它跑不掉。那么用这种方法,你可以来决定这个火星跟地球中间这个比例,我想就叫火星的DNA,就像火星的基因一样的,像火星的指纹一样的,是绝对百分之一百,你可以肯定这块陨石是由火星来的。

那么当时这个陨石把它打开了以后,你可以完全用这个同位素来定决它的年龄。这个火星陨石的年龄是四十五亿年,就是火星一形成以后,马上这个陨石就形成了。然后在四十亿年的时候呢,它被碰了一下,所以它有一个角呢,它被熔化掉了。然后在三十六亿年的时候,它有一些有机的或者跟生命现象有关的东西开始形成,到这个一千五百万年的时候,一个陨石碰火星了,它被蹦离火星了,它在这个太阳轨道上这么搞了一千五百万年,那么一万三千年以前降落在“艾伦岭”,降落在南极洲,那么1984年被找到。那么这些全部由放射性的元素来决定。那么你把它打开了以后,你就要看看里头到底是有些什么样跟生命有关系的现象。当时你最希望一打开就看到里头全部细菌都是活的。那当然是最好。但是这个是想象得比较困难一点。那么第二个当然你就想,如果没有细菌的话,有细菌的尸首也好。如果我这两样都找不到呢,那么在这个里头如果生命曾经存在过,它一定又吃又拉,它一定留下一些生命的迹象,那么就朝这几个迹象去看,现在看到就是说,这里头最重要有一种就叫做“多环芬香烴”。这种东西呢,就是好象大家在烤肉的时候,闻到那个香味就是这个味道。基本上都是一种有机物或者生命的肉啊被烤过之后出来的味道。在这个里头有很多这种“多环芬香烴”。还有一种呢,这里头有一个迹象就是“磁土”,什么叫(磁土),就是说带磁性的或者叫铁蛋白、磁蛋白,有这些东西在里头。那么有的细菌,有的时候它也用磁性,它用磁来找这个食物垂直的分布。但是火星的生命呢,用磁场来决定是比较困难一点。因为火星的这个磁场是地球的万分之一,这么一个磁性导航系统并不那么有效。当时最重要就是这条虫子了。在里头找了很多很多这个样子的,这个是不是那个细菌的干菌的那个尸体,看起来好象是,但是你真的仔细量量看呢,主要这个太小了,是地球最小的细菌的百分之一,这边这个宽只能十个原子排起来,这边只能一百个原子排起来,所以呢,这么小一个东西,可能不可能有生命,这是目前不知道的事情。

但是呢,这个就是”艾伦岭84001”呢,这个陨石给出来的科学数据。那么我现在就讲生命,生命起源的问题。

那么在地球生命起源呢我们讲是四十五亿年,因为地球是四十五亿年以前才建立形成的。但是四十五亿年对生命来讲已经是太晚期了,生命刚刚开始起源的话呢,要从“大霹雳”开始,“Big Bang”为什么呢?因为生命至少需要,别的不讲,生命需要一个行星,需要一个地方,那个这些材料都是要从“Big Bang”才开始。

那么生命起源还跟另外一个东西有密切的关联,这个就是超新星,超新星的爆炸。超新星爆炸的结果是怎么样?它会把它里面经过好几亿年储存下来的一些重的元素再撒出去,撒到一个很大的面积呢,然后再慢慢再凝聚,变成第二代星,然后再爆炸再变成第三代星,这么一路,那么有很多这个,太阳系集成了一些重的元素,甚至包括碳在里头。因为碳是很好的一个化学分子,化学元素可以儲存很多大量的数据,但是这个碳本身呢,是一个非常稀少的元素,不是我们太阳系本身产生出来。我们现在的桌子全部都是木头,烧的汽油里头都有碳,好象碳对我们来讲不是很珍贵的,大概唯一最珍贵的碳是什么,是钻石。那么这些碳都是由超新星那边来的。

那么等到我们有地球的话,地球刚刚开始,这个大概是在四十亿年左右的一个情况,火山还在爆发。那么刚开始那个大气又是怎么样呢?地球这种大气,我们讲起来刚开始的大气是绝对没有氧,这一点我想各位到目前应该比较清楚,刚开始氨啊、二氧化碳啊、甲烷啊、别的一些元素到二十亿三十亿年以后,这个氧才渐渐出现,因为是光合作用的关系,是一种生命的一个结果。假如说我们发现有一个星球,它有很多氧的话,我们几乎知道它至少有绿色的生命。那么在这个1953年,有一个研究生他就做了这么一个实验,他就把那个时候原始的大气,甲烷啊、氨啊、水蒸气呀、二氧化碳啊、这些东西混合在一起。那个时候闪电、辐射什么都很丰富,然后就用这种闪电、辐射在这边把这种东西打两个礼拜,他打的结果,竟然里头发现有很多氨基酸,打出很多氨基酸出来,我们知道我们所有的蛋白质,生命的蛋白质都是由氨基酸组成的。那么他这个实验做出来,当初当然是人家认为,简直是难以相信,当初生命就这么简简单单就起源了。用英文讲就是“TOO GOOD TO BE TRUE ”。那么这个一直到1969年在这个澳洲有个陨石掉下来,在讲生命起源的话呢,你怎么讲来讲去到时候总是跟陨石有关系,这个陨石掉下来之后呢,他们分析一下里头陨石氨基酸的成份,竟然跟1953年米勒做的那个实验成份差不多一样。所以他1953年做的这个实验,一直到1969年是完全肯定。那么就讲那个实验不但是一个接近原始生命起源的一个实验,并且还肯定当初的原始的大气成份,也可能跟他做的差不多一样。所以说地球上这个氨基酸可能刚开始氨基酸是由天上来的。

主持人:好,谢谢。谢谢李博士,下面呢咱们紧接着来,听一听网友对您的提问,第一位网友叫“反贪一号卫星刘桂田”,从李文和的中国间谍案之后,华裔都不敢进美国核武器实验室了,但我奇怪,您虽是台湾长大,在美国联邦政府已有十多年的供职。好象是二十年了,二十年过了吧,二十多年了,但毕竟您出生在内地,而且曾在敏感的美国海军反潜站工作,经常接触美国机密,又经常出访中国,你就不怕惹麻烦吗?或者说你就真的不想向自己的祖国透露一点美国机密吗?

李杰信:我在海军反潜部门工作的时候是有保密身份,但是我在做这个太空,进入航太总署的时候,我就把那个交回去了。所以基本上我就不接触保密资料。美国的这个太空项目,它是根据1958年美国的太空法,它的主要精神是为全人类和平使用太空。所以基本上我们不做任何保密方面的工作。

主持人:有点类似于基因组工程。

李杰信:对。

主持人:发现的东西马上网上公布。

李杰信:对,对。所以说,为什么NASA所有的资料完全马上公布,我们不做任何保密的工作。

提问:李博士您好,火星上它是没有水的,它没有任何生物的,可是您刚刚在节目开始的时候,我们看了那本书,你写了一个我们是火星人。

主持人:我们是火星人吗?

李杰信:《我们是火星人吗?》我讲火星呢,它个子小,假如说陨石碰撞完了之后,陨石碰撞的时候可以把火星变成一个液体很热,那么小的东西它冷却得快,假如说地球跟火星同样在三十八亿年那个时候陨石碰撞停止,那么开始冷却,那么地球应该冷却的比火星要慢,火星冷却的要快,所以说火星抢先达到生命起源的温度,它可能比地球可以抢先到一亿年或者是五千万年,它可以抢先达到生命起源。那生命起源照我们目前的理解应该是很快的一件事情。可能给它一百万年,两百万年呢,第一个能够自我复制的这种RNA或者化学分子就可能已经存在了。那个时候地球还很热,没有办法有这个生命存在,如果那个时候,火星一个陨石掉到地球来,地球被那个火星陨石感染,那么到地球的第一个细菌,就可能是由火星来的。所以这是我们目前没有办法排除的一个可能性。于是乎呢,就是我们是火星人吗?是这个意思,好吧,这清楚了。

主持人:这是有很大的可能,我们的生命起源是从那个地方来的。是吧。

李杰信:是的。

提问:李先生我想问您,就是说您说过外星人没有什么可能来地球对吧,拜访地球,但是您觉得有外星物种存在吗?

李杰信:这个外星物种存在呢,我觉得这可能性应该是很大的,那么尤其是外太空细菌,不要讲太阳系,我想太阳系可能在未来五十年一定可以找到,比说在“欧罗巴”可能会找到地球以外的生命。那么我认为那种生命可能跟地球的生命相当相似,整个太阳系。那么在太阳系以外的生命,会不会存在呢,我认为应该会存在的。因为就拿这个银河系来讲,银河系能够有生命存在的大概在三分之二,从中间算起来三分之二(的距离),太多太多行星在那边,并且现在发现的行星越来越多,越来越快,所以这种可能性呢?至于它是什么形式,我们大概很难想象。但是生命是什么定义。生命就是说,能自我复制能够演化是这个定义。

提问:李先生您好,刚才您提到火星上有水存在的三个依据,但我认为那只能很好的解释为火星上可能有液体存在,但是至于液体的分子式是不是H2O,这是很值得商榷的。让我们假设一种情况,比如说一颗直径两公里的小行星撞击入火星,并且引发了火星上大规模火山群爆发,那么当火山最终熄灭以后,可能爆发形成的火山灰或者是撞击时候激起的尘埃,可能会层层把火星包裹住,阻断了太阳射入火星,而且就像你讲的,说火星的引力场特别小,可能只有地球磁场的万分之一,那么这层阻碍阳光射入的包围,它很可能就持续很长时间,比如说上万年,十万年或者几十万年之久,那么就很容易让火星上形成类似于我们地球的“冰纪”。那会不会就是说其它的气体比如说像我们熟知的氨气、甲烷或者硫化氢成为液体形状。当然我认为可能性最大还是二氧化碳,而且就是这些分子式不是H2O的液体,它可能是大规模地冲刷了火星的地表,然后形成了火星上的河流,并且一部分渗到火星地壳里面,而且由于地壳里面的压力很巨大,它就一直保持着液体形状?所以我想问您的就是,您还有什么证据就是让我们相信,那些液体它就是水吗?

李杰信:这个火星,上头我讲的是不是水,其实一量就量出来。它可以用那个加码射线,你用这个加码射线量它出来,加码射线可以完全决定是氢分子,氧分子,什么样的分子有什么样的射线出来。所以说这个H2O是绝对肯定的,这个数据呢,就是目前加码射线测量的数据。其实现在还一直有这个仪器在那那边做这方面的测量,包括在月亮的背面呢,一发现这个大量的这个水分,由加码射线量出来的水分,那么马上就会公布。所以在这个火星上是不管它是冰或者是液体水,液体水就像你讲,一定是要很深的地方才会有,它要压力要大才会是液体水,在表面的话一定是冰吗?对不对。因为它的正气压在表面的正气压是6.107“Milibar”,就是说等于是大气压的一百五十分之一,刚好是水的沸腾点在火星就是水的冰点,两个是相同的。所以你那个问题的回答是,在火星是H2O。

提问:您好,李教授,其中有一、两个问题我想向你请教一下,其中有一个问题就是地球上的古文明,您说既然没有外星人拜访地球的话呢,那人类自己,自身能不能创造那样的文明,现在好象我觉得不大可能。第二个问题就是黑洞的问题,我听说黑洞由于没法看见,所以证明黑洞的存在的时候,是证明黑洞有相匹配的一个行星或者一个其它的东西来发现它。黑洞它不仅能够把空间、把时间、把那个光线什么都给吸入进去,好象它能把时间给扭曲了。那么说的话,我们能可以不可以利用黑洞来完成太空中间的旅行。

李杰信:第一个讲地球文明能够不能够没有外太空帮助之下,能够自己生出来是不是。那么当时在六十年代温·但尼肯写了一些《诸神的战车》啊这种(书),我想我在念大学的时候,那种都是很迷人的。尤其他举出很多例子,尤其南美的一些大的地表的一些图像,像这个飞机降落飞机场,另外加上南美复活岛的一些这个神像,这种大石雕像,那么我觉得他讲的话,基本上没有什么科学根据的。他讲的完全是他自己,一个文人的猜测。当时在我年轻的时候,我觉得看那个很相信,后来我用科学的眼光来看,他一样没有任何东西可以用科学来证明。他甚至讲到《圣经》啊,《圣经》常常描写上帝出现的时候,神出现很大的声音又有光又有火这种东西,另外《圣经》上也讲了有一些这个可以培育一些细菌什么东西。一些东西他用那种方式来讲了,可能有外太空人。比如说上帝,可能是外太空人。但是这些我想全部都是一些臆测,对我来讲并没有办法用科学来解释它的。

那么关于黑洞,黑洞当然就是,其实讲黑洞就是一个物质,它收缩得非常厉害,它表面上的这个重力场连光都没有办法脱离。比如说我们地球的重力场要脱离,要送人造卫星出去的话,这个速度要十一点七公里每秒钟,如果你地球再大或者半径再小的话,一直到它的脱离速度是每秒钟三十万公里的话,那么就变成黑洞了,光都跑不出去了。那么我觉得黑洞本身是看不见,但是它旁边的一些现象很明显,比如说别的星球进去,别的物质被吸进去或者是一些中子啊,电子啊。这种被吸进去的时候它有一些反应或者一些辐射能量跑出来。

那么至于说黑洞能不能够作为这个星际旅行这个东西,我想大概是没有办法。你进去就出不来了。

主持人:节目马上就要结束了,本节目对您提的最后一个问题是,探索火星,那么一个遥远的星球,对人类自己到底有什么现实意义呢?您只能用一句话来回答。

李杰信:我觉得,了解我们从什么地方来的。

主持人:探索火星,不管它多么遥远,能让我们知道我们是从什么地方来的。好,谢谢李博士远道而来,给我们带来这么好玩的一次演讲。也谢谢来自北京第二外国语学院和北京广播学院的老师和同学,世纪大讲堂下周同一时间再会。

谢谢您!谢谢大家。

来源:凤凰网

火星探测和生命起源

李杰信简历

李杰信博士1943年生于中国牡丹江市,幼年随家人去了台湾。1965年22岁的李杰信攻下台湾大学物理学学士,然后去美国深造,获得美国洛杉矶加州大学物理学博士学位。1991年被美国航太总署派至麻省理工学院著名的管理学院Sloan School进修,获科技管理硕士学位。

在随后供职的美国宇航局太空总署的二十多年时光中,李博士先后获得八项美国专利,1985他还创建了“美国促进中国科普协会”并出任会长,使中国成为其事业的一个有机部分。对大众科学教育,李博士热心投入,为一般科学家和大学教授所不及。

主持人:会当凌绝顶,一览众山小。凤凰卫视世纪大讲堂。

早在1972年的时候联合国曾经在瑞典的首都召开了第一届人类环境大会,通过了斯德哥尔摩宣言,其中最关键的一句话是Only one earth,只有一个地球。从那天开始,绿色环保组织就把它当成自己的政治总纲领,其他的环保运动呢也把它奉为绝对的真言,但是自从读了这本书——《我们是火星人?》,它的作者呢是美国太空总署总部的太空任务科学家李杰信博士,读了这本书以后阿忆获得了一个印象,那就是地球不只一个,那李博士是不是一个非环保主义者呢?我们先看一段他的介绍。

主持人:欢迎李博士远道而来,从那么远的地方回到北京。好,在正式让您讲演之前,我有一些问题要问您。据说您在六十年代选择了物理也是因为1957年的时候,世界上发生了两件很大的事儿影响了您。

李杰信:这主要是两件事情,第一当然就是1957年,那么人,可以进入太空。这个当然对我来讲是一个很大的启发跟震撼。当时1957年、1958年李政道、杨振宁因为拿了诺贝尔奖金,这就直接造成我在中学要毕业的时候就决定考物理系。

主持人:你考物理系的时候,已经是

李杰信:1961年。

主持人:1961年,但是1957年10月份发生这两件事儿,那还是很早啊。四年前,当时你岁数多大呢?

李杰信:初二,初三。

主持人:初二、初三的时候,已经能为那么远的事情定下一个目标,就是说我再过四年我一定还要考物理。

李杰信:因为你总是要考一个系吗,对不对。那么我在这儿我就挑了物理系。

主持人:好总之这两件事情,促使李先生走上了自己物理学研究的道路。

大家已经了解李先生是何许人也了,咱们马上看一看李先生给我们带来的讲演题目是什么,是《火星探测和生命起源》我们洗耳恭听,欢迎。

李杰信:那么今天非常高兴有机会谈谈这个题目,这个题目讲起来还是蛮大的。

那么在这个地球的外边,一颗星就叫做火星,中国人管火星叫做“荧惑”,这个大家知道不知道“荧惑”,为什么叫“荧惑”呢?因为它荧荧如火,光度有的时候明,有的时候暗,相当迷惑,那么中国人管它叫“荧惑”。中国人在两千年以前就开始注意到这颗星。那么在火星,它的直径大概是地球的一半,它的体积是地球的15%,它的重力是地球的(點)38个“ g(重力场) ”,所以每个人到那边如果你重50公斤的话,到那边就是变成50公斤乘0.38,轻很多。

那么火星它的颜色又是血红色的。讲这个为什么一搞火星马上血红色的颜色马上出来,这个其实火星表面都是氧化铁所以它是血红色的。那么这个红色东西就代表血,血代表战争、死亡、暴乱、疾病,人类不好的东西全部跟这个血红色有关系,所以这个火星在天上就是等于是一个灾星一样,是一个不好的星星。从这个巴比伦文化啊、阿拉伯文化呀、西方的文化、希腊的文化、包括中国的文化呢,一向把火星当做是一个灾难的星星,火星亮的时候有灾难,火星暗的时候比较好一点。

为什么有时候明有时候暗,其实不然,火星,通过(对)火星的观察呢,知道太阳是我们宇宙的中心,那么火星跟地球最接近的时候,只有五千万公里,最远的时候可以到三亿(多)公里。最接近是两个都在太阳的一边,那个位置我们管它叫做“冲”,如果那个火星在太阳的那边叫做“合”,这个位置叫做“合”,大概距离三亿公里,所以五千万公里和三亿公里差六倍的话,它当然明跟暗不一样了。后来望远镜出现了以后呢,就开始使用望远镜看,用望远镜看火星讲起来也是满辛苦的,那么你能够看得清楚也是在“冲”的时候,距离火星最近的时候来看它。这是第一个为人类画下火星地表的,这个叫“色蒂斯”大平原,是火星最大的一个地标。当然这个地标讲起来是对的,画的是完全对的。大概是十七世纪惠更斯,你讲的这个数学家,他是一个很出色的荷兰的数学家,第一次观察画下了这个。这个形状呢,你用望远镜可以出来,因为火星它也是转嘛,你可以看见它多久转一次。火星转也是二十四小时转这么一圈,那么火星有一个倾角,倾角是什么意思呢,倾角就表示它有四季,有春夏秋冬。当初一看有这个东西,然后火星地表它不停地变化。我们讲中国北方的沙尘暴很厉害,我在美国常常看到这个新闻,有时候看到这个卫星照下来的照片,有的时候沙尘暴一直可以搞到台湾那边,甚至更南边,规模非常大的。那么跟火星的沙尘暴比呢,那真是小巫见大巫,火星沙尘暴它可以整个,全部火星都可以笼罩起来。那么它沙尘暴完了之后呢,因为火星有很多黑色的灰烬,然后一沉淀,所谓山河变色。像中国这么一大块土地,本来是没有颜色,突然变黑了,它全部变颜色了。那么就是整个沙尘暴,它重新分布的结果。

于是乎1957年10月4号,人类登太空,上太空第一件事情马上计划怎么到火星大门口去看看,要把火星看个清楚。

那么当时第一个到火星上去照这个照片的,这是1965年後来叫做“水手四号”的照片,这张照片的当时它的质量只有中下,很模糊不清。当初刚刚第一个上这个火星的电脑只有八个比特每秒钟。它这个飞过火星,它只能飞过去,飞过去大概只能照22张照片。1965年的时候,总共照了22张照片,大概第11张是最清楚的,这张照片照回来的结果,发现火星有很多陨石坑,干、没有水的痕迹,没有河流、没有田、没有运河,什么东西都没有,就是陨石坑,那么当时这个照片照回来之后,马上《纽约时报》就说,火星是一个死的行星。火星在1965年就被判了死刑,就是说绝对不可能有生命的。那么火星后来又去照,竟然发现火星有一个火星人面在这边,这个照片大概是,这个是1500公尺左右,当时这个照片公布了之后,当时有很多人认为呢,一定有外太空人,尤其火星人来拜访过地球。这个照片一直到最近又重新、仔细又照了一个高解晰度,照了用各种不同的角度,它其实就是一堆石头。

主持人:很像一个女人的骷髅。

李杰信:“水手号”总共有九次任务,他每次去的时候,它照的相的范围越来越广,那么照得越来越清楚。那么它就发现火星其实有很多充满玄机的地表,有一个就是所谓火星大峡谷,这个火星大峡谷,峡谷深它有8公里深,它宽250公里,长4500公里,当时在美国最大的一个峡谷,我们平常认为可以观光去的就是美国的大峡谷。它可以装十几个美国的大峡谷。那么这个峡谷大得简直令人惊奇。我们讲火星,讲起来是一个发育不良的小矮个,它在太阳系里头体积很小,不像地球这么大。它这么小一个小矮个,怎么会搞出这么大的一个大峡谷出来,这个就是说我们要问这个问题,到底是发生了什么事情,它會有这么一个大峡谷,后来又去照相又发现呢,它有很大的火山。这个火山呢,这个叫奥林帕施山,这个火山大到什么程度呢,在地球最高的山就是珠穆朗玛峰,8848(公尺),在这个火星上的这个火山,它的高度是多少呢?27公里。这个叫做太阳系唯我独尊第一峰,这个是一个最高的一个峰,它这么一个小矮个,这个火星怎么会搞出这么大一个火山出来,它不但一个,它其实有四个。在一边有四个,在另外一边也有四个。它的这个火山的高度实在是高得可怕。

那么当然你马上就问为什么会有这种行星。这个火山高它目前的解释是这个样子,这个地球它有板块运动,地球所有的海面,我们的陆地都是漂在这个叫做“地函(幔)”上头的,那么这个在海底它有一些东西,它都是不停地移动,它移动有时候会跑到地心里头熔化掉,然后再喷出来,由火山口喷出来,那么最活跃一个火山口就是夏威夷那个130几个的弧形的火山(鍊),现在还在继续在喷,它不停的动,然后不停的喷,这叫热点火山。那么有板块运动的话,它火山一形成之后,它又不停的动啊,它喷、喷、喷,它就挪走了,于是乎它在第二点再喷,第三点再喷,所以火山不会太高,这由于板块运动的。那么火星它因为个子比较小一点啊,它没有板块运动,它火山一形成之后,它就坐在一个地方就拼命的喷,它一喷,喷个几亿年,叫做“新仇旧恨节节拔高”一路搞到27公里。这个当然也直接证明了这个火山没有板块运动,当然有板块运动基本上对生命,尤其对高度文明的生命,板块运动是高度文明世界一个履历表里重要的一个条件之一,像我们用的矿产,我们这边用的所有的金属,都是要经过板块运动重新循环。并且这个水呀、结晶水呀、什么都要到地心里头把它释放出来,然后再回来。假如说没有板块运动的话,我们这些资料都没有办法回收。那么板块运动对生命起源也是有很大的关系在里头。

但是我们对火星最关心的还是火星上有没有水。那么火星现在看来看去都没有水。一直到水手九号上去的时候,我们在那个时候就发现了火星有很多所谓这种混乱地形。那我在这里就找了一个照片,这就是混乱地形,这个是一千公里,这个是两千公里,所以这个面积是很大的。你碰到这种混乱地形,你会说这一定是水搞出来的。那么刚开始看到这个图的时候,专家并不相信,后来在地球上找到一个地方,就是在美国华盛顿州呢,有个也是跟类似的这样的地形,但是只有它的大概百分之一左右的大小。因为这两个比较的结果呢,就证明火星至少过去有巨大的洪水。那么当时这种洪水可能是爆发性的,从地底下一出来,排山倒海,那么这边刚好是朝北,这边是火星的北极,朝北这么流出去。那么火星有没有河流?我们要问一下火星有没有河流?过去有没有河流?像这种就是火星河流的一个迹象。河流跟那个刚才的混乱地形不一样是什么?河流是要很长的时间,要慢工细活才能出来河流。那就表示河流呢,是要有很长的温暖、潮湿的时间。所以火星过去也有温暖、潮湿,很长很长的一段时间。所以这个火星呢,现在就是按照这些迹象来讲,它至少过去有很多水。

那么火星最明显的就是有很多陨石坑,高纬度陨石坑,在南半球、北半球都有陨石坑。这个陨石坑有大有小,它的特性就是边缘很尖锐,没有风化、没有侵蚀。就是说像这种,这就好象啊,你丢一块石头,丢到烂泥坑一样。烂泥是什么?一定是泥跟水合在一起才会是烂泥。对吧。那么这个就是说,就表示在陨石掉下来,把这个冰熔化了以后呢,形成了烂泥,这种抛出物。所以这个也是有水,地下有水的一个证明。但是地下有水最大规模的证明就是说,在高纬度的陨石坑,它叫做地形软化,什么叫软化,你比如这个陨石坑它的旁边很明显、很锐利、很陡峭是吧。唉,这边怎么模模糊糊,它边缘怎么模模糊糊了。边缘模模糊糊的意思是什么呢?因为冰塊在地下的话,在地下有大量的冰,它地下因为压力不一样,温度不一样,地下冰它会动的,它不会停在那边,地下冰它往前推,往后挪,左右一挪动,它就把这个陨石坑的边缘给软化,给你搞模糊了。这是目前我们能够看到最明确的数据,就是火星上头地下有很多很多冰。当然我们问,这个冰有可能是很久以前,地下这种移动造成的。那么现在有没有水出现?过去几年我们又发现,火星有很多这种排水沟,这个排水沟就是说地底下的冰,可能因为接受阳光,那么它熔化,然后就喷出来,喷出来就往下流。那么在地球上也有很多这种地形,这个叫“圣海伦”在华盛顿州,跟这种地形都是一样的。所以现在说火星上有没有水,所有的迹象说有水,并且现在可能呢,这个水在很近代现形过。

生命刚开始不需要日光,不需要空气,但是他只需要清水,一定需要水。现在地球当然全部都是氧气,地球刚刚出来的时候是没有氧气,它完全没有氧气,氧气是三十五亿年绿色细胞出来,它开始把这个二氧化碳吃掉,放出氧,氧是植物的排泄物,是我们生存要每天要呼吸的,那么这个氧是后来出现的东西,氧对很多刚开始的这种生命其实是剧毒,是有毒性的。那么阳光需要不需要呢?在很深的海里头,在地下我们可以用化学能,不需要阳光,只要有能量就可以。所以到最后结论呢,你要找生命的话,就是跟着水走。就是水这么一件事情。

在这个七十年代的时候设计到火星找生命,这就是说“海盗号”一号、二号上去去找生命。那么它的涉及主要的理论根据呢,就是一个生命它一定要做两件事情。一个是吃一个是拉,这两件事情。它吃什么,它拉什么。它拉出的东西,你可以预测它。你能够分析它的话,那么你就知道这是一个生命现象。所以整个去寻找外太空生命就是在吃跟拉这两个来设计的。

我们设计的这三个实验呢,就是在海盗室的三个实验,第一个就是用我们地球的所谓高汤、浓汤、鸡汤,把它泡在这个火星的土里,看那个(土)是不是一碰到地球的汤呢,马上就活跃起来,繁殖。这是第一个。

那么后来想想看,可能地球的汤太猛了一点,这种高汤太猛了一点,那么就想用少一点,略微加一点,把它滴进去,看看会不会有反应。

第三就想了,火星还是有火星的食物,火星上就是二氧化碳,就是给它二氧化碳。火星上吃什么?它能量是什么?能量就是紫外线。因为大气很稀薄,有很多辐射能进来,拿这个二氧化碳跟这个紫外线去照照它。

那么就用这三种思维来设计,来找这个火星生命。那么结果是怎么样呢?

“海盗號”其实曾经一度发现了这个有很多“碳十四”,好象经过消化过了以后的“碳十四”出来,所以他们这些科学家兴奋了大概三天左右,没有超过72小时,真的没有超过72小时,后来想想看,这个大概是这些实验大概不会这么容易做的出来,于是乎他们用另外一个实验仪器来量看火星上有没有有机物质。你想你要有生命的话,一定要有有机物质嘛,有有机物质的话不一定有生命但是有生命一定要有有机物质。它量有机物质又量不到,所有现在这个生命虽然量出很多“碳十四”跟这个生命排泄的这个过程相似,但是在火星上量不到有机的任何物质,于是乎呢,这个海盗号追寻生命的结论,就是火星现在有生命的可能性很少,很小。这个是到最后的结论。

那么当时这个就告一段落了,在这个1979年、1980年就告一段落了。在这个中间,当然是人类太空主要是开始组装太空站,一直到这个1990年的时候又有另外一件事情发生,又掀起了追求火星生命。那么在整个这个太阳系,其实太阳系很小,并且常常有互相感染,这个感染是一个什么东西感染,就是陨石。那么地球其实每一年接受从火星来的陨石,大概五百公斤左右,很多很多陨石。那么陨石在太阳系飞来飞去,那我们现在知道,在这个太阳系陨石飞得最厉害的时候,大概就是在四十五亿年到三十八亿年这中间七亿年,陨石这个碰撞得最厉害。当然我们现在有很多迹象也有很多数据可以看出来这些陨石,月亮有很多陨石坑,刚开始人类看月亮呢,望远镜看月亮,以为这个月亮上的陨石坑都是火山口,为什么呢?因为所有的这个陨石坑都是圆形的。你想陨石它碰撞,它可以这样碰,可以这样碰为什么一定是圆形的呢?它可以是椭圆的吗?是不是,它可以是椭圆的。为什么它是圆形的解释不通。后来才发现这个陨石它以高速度,它搞到地下去以后,它在地底下爆炸,它不管哪个角度在地底下爆炸,上面就是圆的。

那么在这里就说,太阳系里头陨石来来往往实在是太多了,当时来来往往太多,我们怎么能够收集到这个陨石呢?那么在1984年,1984年有这么一个机会,在世界上收集陨石最好的地方就是南极洲,因为南极它那个是一块大陆,并且南极在中央有一块沙漠,那么它几千公里这么一个坡到这个海岸。它因为温度很低,它的水份很少,那么雪稀、风很强,冬天、夏天、温度变化的时候,它那一大块地,它有很多陨石掉下来,其实陨石掉在地球每个地方都平均的了。但是在这个南极洲,它有那么一大块地方,它可以收集陨石。这个陨石一掉到那个地方,因为温度的关系呢,它这块地方会动、会振动一下。振动一下结果怎么样?那个陨石它全部都赶到那个山谷里头去,所以南极洲是陨石的聚宝盆。它可以把陨石全部集中在一个地方,所以每一年,每一国,这个很多国家到那边都去收集陨石,一年收集个两、三百块,大部分都是由小行星带来的,那么偶尔可以看到火星的陨石,月亮来的这些陨石。有1984年呢在“艾伦岭”ALH84001,那年就收集了三百块,其中有一块这块长15公分、宽8公分,两公斤左右。那么这块陨石呢,因为收集的时候,它是绿的颜色,所以在当年收集到,在那个三百块陨石就命名为第一号84001,这块陨石在收到的时候就已经很出风头了,但是呢1984年一直到1993年,九年中间把它库存。因为刚开始一看这个陨石可能是由小行星带来的。小行星带,因为那边有十万多个陨石,并不稀奇,就把它库存起来,一直到1993年有机会来比较,竟然发现这块陨石是由火星来的。

那么常常有人问我这个问题,你怎么知道这块陨石是由火星来的。是不是啊?这个火星跟地球、跟金星、跟木星、跟小行星带它的大气成份不一样,因为它的地心引力的关系,它的这个同位素的比例不一样。怎么讲同位素比例不一样,你比如说拿这个氮来讲,轻的氮叫氮14,重的氮,氮15,那么这个氮呢,它轻的氮如果你在这个重力比较少,它可以跑掉,在地球重力比较多,它跑不掉。那么用这种方法,你可以来决定这个火星跟地球中间这个比例,我想就叫火星的DNA,就像火星的基因一样的,像火星的指纹一样的,是绝对百分之一百,你可以肯定这块陨石是由火星来的。

那么当时这个陨石把它打开了以后,你可以完全用这个同位素来定决它的年龄。这个火星陨石的年龄是四十五亿年,就是火星一形成以后,马上这个陨石就形成了。然后在四十亿年的时候呢,它被碰了一下,所以它有一个角呢,它被熔化掉了。然后在三十六亿年的时候,它有一些有机的或者跟生命现象有关的东西开始形成,到这个一千五百万年的时候,一个陨石碰火星了,它被蹦离火星了,它在这个太阳轨道上这么搞了一千五百万年,那么一万三千年以前降落在“艾伦岭”,降落在南极洲,那么1984年被找到。那么这些全部由放射性的元素来决定。那么你把它打开了以后,你就要看看里头到底是有些什么样跟生命有关系的现象。当时你最希望一打开就看到里头全部细菌都是活的。那当然是最好。但是这个是想象得比较困难一点。那么第二个当然你就想,如果没有细菌的话,有细菌的尸首也好。如果我这两样都找不到呢,那么在这个里头如果生命曾经存在过,它一定又吃又拉,它一定留下一些生命的迹象,那么就朝这几个迹象去看,现在看到就是说,这里头最重要有一种就叫做“多环芬香烴”。这种东西呢,就是好象大家在烤肉的时候,闻到那个香味就是这个味道。基本上都是一种有机物或者生命的肉啊被烤过之后出来的味道。在这个里头有很多这种“多环芬香烴”。还有一种呢,这里头有一个迹象就是“磁土”,什么叫(磁土),就是说带磁性的或者叫铁蛋白、磁蛋白,有这些东西在里头。那么有的细菌,有的时候它也用磁性,它用磁来找这个食物垂直的分布。但是火星的生命呢,用磁场来决定是比较困难一点。因为火星的这个磁场是地球的万分之一,这么一个磁性导航系统并不那么有效。当时最重要就是这条虫子了。在里头找了很多很多这个样子的,这个是不是那个细菌的干菌的那个尸体,看起来好象是,但是你真的仔细量量看呢,主要这个太小了,是地球最小的细菌的百分之一,这边这个宽只能十个原子排起来,这边只能一百个原子排起来,所以呢,这么小一个东西,可能不可能有生命,这是目前不知道的事情。

但是呢,这个就是”艾伦岭84001”呢,这个陨石给出来的科学数据。那么我现在就讲生命,生命起源的问题。

那么在地球生命起源呢我们讲是四十五亿年,因为地球是四十五亿年以前才建立形成的。但是四十五亿年对生命来讲已经是太晚期了,生命刚刚开始起源的话呢,要从“大霹雳”开始,“Big Bang”为什么呢?因为生命至少需要,别的不讲,生命需要一个行星,需要一个地方,那个这些材料都是要从“Big Bang”才开始。

那么生命起源还跟另外一个东西有密切的关联,这个就是超新星,超新星的爆炸。超新星爆炸的结果是怎么样?它会把它里面经过好几亿年储存下来的一些重的元素再撒出去,撒到一个很大的面积呢,然后再慢慢再凝聚,变成第二代星,然后再爆炸再变成第三代星,这么一路,那么有很多这个,太阳系集成了一些重的元素,甚至包括碳在里头。因为碳是很好的一个化学分子,化学元素可以儲存很多大量的数据,但是这个碳本身呢,是一个非常稀少的元素,不是我们太阳系本身产生出来。我们现在的桌子全部都是木头,烧的汽油里头都有碳,好象碳对我们来讲不是很珍贵的,大概唯一最珍贵的碳是什么,是钻石。那么这些碳都是由超新星那边来的。

那么等到我们有地球的话,地球刚刚开始,这个大概是在四十亿年左右的一个情况,火山还在爆发。那么刚开始那个大气又是怎么样呢?地球这种大气,我们讲起来刚开始的大气是绝对没有氧,这一点我想各位到目前应该比较清楚,刚开始氨啊、二氧化碳啊、甲烷啊、别的一些元素到二十亿三十亿年以后,这个氧才渐渐出现,因为是光合作用的关系,是一种生命的一个结果。假如说我们发现有一个星球,它有很多氧的话,我们几乎知道它至少有绿色的生命。那么在这个1953年,有一个研究生他就做了这么一个实验,他就把那个时候原始的大气,甲烷啊、氨啊、水蒸气呀、二氧化碳啊、这些东西混合在一起。那个时候闪电、辐射什么都很丰富,然后就用这种闪电、辐射在这边把这种东西打两个礼拜,他打的结果,竟然里头发现有很多氨基酸,打出很多氨基酸出来,我们知道我们所有的蛋白质,生命的蛋白质都是由氨基酸组成的。那么他这个实验做出来,当初当然是人家认为,简直是难以相信,当初生命就这么简简单单就起源了。用英文讲就是“TOO GOOD TO BE TRUE ”。那么这个一直到1969年在这个澳洲有个陨石掉下来,在讲生命起源的话呢,你怎么讲来讲去到时候总是跟陨石有关系,这个陨石掉下来之后呢,他们分析一下里头陨石氨基酸的成份,竟然跟1953年米勒做的那个实验成份差不多一样。所以他1953年做的这个实验,一直到1969年是完全肯定。那么就讲那个实验不但是一个接近原始生命起源的一个实验,并且还肯定当初的原始的大气成份,也可能跟他做的差不多一样。所以说地球上这个氨基酸可能刚开始氨基酸是由天上来的。

主持人:好,谢谢。谢谢李博士,下面呢咱们紧接着来,听一听网友对您的提问,第一位网友叫“反贪一号卫星刘桂田”,从李文和的中国间谍案之后,华裔都不敢进美国核武器实验室了,但我奇怪,您虽是台湾长大,在美国联邦政府已有十多年的供职。好象是二十年了,二十年过了吧,二十多年了,但毕竟您出生在内地,而且曾在敏感的美国海军反潜站工作,经常接触美国机密,又经常出访中国,你就不怕惹麻烦吗?或者说你就真的不想向自己的祖国透露一点美国机密吗?

李杰信:我在海军反潜部门工作的时候是有保密身份,但是我在做这个太空,进入航太总署的时候,我就把那个交回去了。所以基本上我就不接触保密资料。美国的这个太空项目,它是根据1958年美国的太空法,它的主要精神是为全人类和平使用太空。所以基本上我们不做任何保密方面的工作。

主持人:有点类似于基因组工程。

李杰信:对。

主持人:发现的东西马上网上公布。

李杰信:对,对。所以说,为什么NASA所有的资料完全马上公布,我们不做任何保密的工作。

提问:李博士您好,火星上它是没有水的,它没有任何生物的,可是您刚刚在节目开始的时候,我们看了那本书,你写了一个我们是火星人。

主持人:我们是火星人吗?

李杰信:《我们是火星人吗?》我讲火星呢,它个子小,假如说陨石碰撞完了之后,陨石碰撞的时候可以把火星变成一个液体很热,那么小的东西它冷却得快,假如说地球跟火星同样在三十八亿年那个时候陨石碰撞停止,那么开始冷却,那么地球应该冷却的比火星要慢,火星冷却的要快,所以说火星抢先达到生命起源的温度,它可能比地球可以抢先到一亿年或者是五千万年,它可以抢先达到生命起源。那生命起源照我们目前的理解应该是很快的一件事情。可能给它一百万年,两百万年呢,第一个能够自我复制的这种RNA或者化学分子就可能已经存在了。那个时候地球还很热,没有办法有这个生命存在,如果那个时候,火星一个陨石掉到地球来,地球被那个火星陨石感染,那么到地球的第一个细菌,就可能是由火星来的。所以这是我们目前没有办法排除的一个可能性。于是乎呢,就是我们是火星人吗?是这个意思,好吧,这清楚了。

主持人:这是有很大的可能,我们的生命起源是从那个地方来的。是吧。

李杰信:是的。

提问:李先生我想问您,就是说您说过外星人没有什么可能来地球对吧,拜访地球,但是您觉得有外星物种存在吗?

李杰信:这个外星物种存在呢,我觉得这可能性应该是很大的,那么尤其是外太空细菌,不要讲太阳系,我想太阳系可能在未来五十年一定可以找到,比说在“欧罗巴”可能会找到地球以外的生命。那么我认为那种生命可能跟地球的生命相当相似,整个太阳系。那么在太阳系以外的生命,会不会存在呢,我认为应该会存在的。因为就拿这个银河系来讲,银河系能够有生命存在的大概在三分之二,从中间算起来三分之二(的距离),太多太多行星在那边,并且现在发现的行星越来越多,越来越快,所以这种可能性呢?至于它是什么形式,我们大概很难想象。但是生命是什么定义。生命就是说,能自我复制能够演化是这个定义。

提问:李先生您好,刚才您提到火星上有水存在的三个依据,但我认为那只能很好的解释为火星上可能有液体存在,但是至于液体的分子式是不是H2O,这是很值得商榷的。让我们假设一种情况,比如说一颗直径两公里的小行星撞击入火星,并且引发了火星上大规模火山群爆发,那么当火山最终熄灭以后,可能爆发形成的火山灰或者是撞击时候激起的尘埃,可能会层层把火星包裹住,阻断了太阳射入火星,而且就像你讲的,说火星的引力场特别小,可能只有地球磁场的万分之一,那么这层阻碍阳光射入的包围,它很可能就持续很长时间,比如说上万年,十万年或者几十万年之久,那么就很容易让火星上形成类似于我们地球的“冰纪”。那会不会就是说其它的气体比如说像我们熟知的氨气、甲烷或者硫化氢成为液体形状。当然我认为可能性最大还是二氧化碳,而且就是这些分子式不是H2O的液体,它可能是大规模地冲刷了火星的地表,然后形成了火星上的河流,并且一部分渗到火星地壳里面,而且由于地壳里面的压力很巨大,它就一直保持着液体形状?所以我想问您的就是,您还有什么证据就是让我们相信,那些液体它就是水吗?

李杰信:这个火星,上头我讲的是不是水,其实一量就量出来。它可以用那个加码射线,你用这个加码射线量它出来,加码射线可以完全决定是氢分子,氧分子,什么样的分子有什么样的射线出来。所以说这个H2O是绝对肯定的,这个数据呢,就是目前加码射线测量的数据。其实现在还一直有这个仪器在那那边做这方面的测量,包括在月亮的背面呢,一发现这个大量的这个水分,由加码射线量出来的水分,那么马上就会公布。所以在这个火星上是不管它是冰或者是液体水,液体水就像你讲,一定是要很深的地方才会有,它要压力要大才会是液体水,在表面的话一定是冰吗?对不对。因为它的正气压在表面的正气压是6.107“Milibar”,就是说等于是大气压的一百五十分之一,刚好是水的沸腾点在火星就是水的冰点,两个是相同的。所以你那个问题的回答是,在火星是H2O。

提问:您好,李教授,其中有一、两个问题我想向你请教一下,其中有一个问题就是地球上的古文明,您说既然没有外星人拜访地球的话呢,那人类自己,自身能不能创造那样的文明,现在好象我觉得不大可能。第二个问题就是黑洞的问题,我听说黑洞由于没法看见,所以证明黑洞的存在的时候,是证明黑洞有相匹配的一个行星或者一个其它的东西来发现它。黑洞它不仅能够把空间、把时间、把那个光线什么都给吸入进去,好象它能把时间给扭曲了。那么说的话,我们能可以不可以利用黑洞来完成太空中间的旅行。

李杰信:第一个讲地球文明能够不能够没有外太空帮助之下,能够自己生出来是不是。那么当时在六十年代温·但尼肯写了一些《诸神的战车》啊这种(书),我想我在念大学的时候,那种都是很迷人的。尤其他举出很多例子,尤其南美的一些大的地表的一些图像,像这个飞机降落飞机场,另外加上南美复活岛的一些这个神像,这种大石雕像,那么我觉得他讲的话,基本上没有什么科学根据的。他讲的完全是他自己,一个文人的猜测。当时在我年轻的时候,我觉得看那个很相信,后来我用科学的眼光来看,他一样没有任何东西可以用科学来证明。他甚至讲到《圣经》啊,《圣经》常常描写上帝出现的时候,神出现很大的声音又有光又有火这种东西,另外《圣经》上也讲了有一些这个可以培育一些细菌什么东西。一些东西他用那种方式来讲了,可能有外太空人。比如说上帝,可能是外太空人。但是这些我想全部都是一些臆测,对我来讲并没有办法用科学来解释它的。

那么关于黑洞,黑洞当然就是,其实讲黑洞就是一个物质,它收缩得非常厉害,它表面上的这个重力场连光都没有办法脱离。比如说我们地球的重力场要脱离,要送人造卫星出去的话,这个速度要十一点七公里每秒钟,如果你地球再大或者半径再小的话,一直到它的脱离速度是每秒钟三十万公里的话,那么就变成黑洞了,光都跑不出去了。那么我觉得黑洞本身是看不见,但是它旁边的一些现象很明显,比如说别的星球进去,别的物质被吸进去或者是一些中子啊,电子啊。这种被吸进去的时候它有一些反应或者一些辐射能量跑出来。

那么至于说黑洞能不能够作为这个星际旅行这个东西,我想大概是没有办法。你进去就出不来了。

主持人:节目马上就要结束了,本节目对您提的最后一个问题是,探索火星,那么一个遥远的星球,对人类自己到底有什么现实意义呢?您只能用一句话来回答。

李杰信:我觉得,了解我们从什么地方来的。

主持人:探索火星,不管它多么遥远,能让我们知道我们是从什么地方来的。好,谢谢李博士远道而来,给我们带来这么好玩的一次演讲。也谢谢来自北京第二外国语学院和北京广播学院的老师和同学,世纪大讲堂下周同一时间再会。

谢谢您!谢谢大家。

来源:凤凰网

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