A.自从人类第一次想到存在其他世界和其他太阳的可能性以来，天文学和生物学就一直在怯弱地相互迷恋。1957年10月4日，一颗23英寸的名为Sputnik 1的铝球从哈萨克共和国的沙漠草原被送入近地轨道。在接下来的几个星期里，它发出的轻微的无线电信号预示着一个崭新的、非常不确定的世界。三个月后，它又在大气层中翻滚而来，人类进化的小小颠簸走上了40亿年地球历史中从未见过的轨道。
在人造卫星升空时，32岁的美国人约书亚·莱德伯格(Joshua Lederberg)正在澳大利亚墨尔本大学(University of Melbourne)担任访问教授。莱德伯格1925年出生于新泽西州的一个移民家庭，是一个天才。他机智、慷慨，并具有令人难以置信的信息记忆能力，他出色地完成了高中学业，15岁时被哥伦比亚大学录取。他获得了动物学学位，然后转向医学研究，他的研究兴趣使他来到了耶鲁大学。在那里，21岁的他参与了微生物遗传学这一新兴领域的研究，在细菌基因转移方面的工作后来为他赢得了1958年诺贝尔奖的一部分。1，2
和地球上其他地方一样，澳大利亚也被苏联的发射惊呆了;一个超级大国现在也有能力轻易地将热核弹头抛过各大洲，这不仅是为了展示其技术实力。但是，与他周围的人不同的是，莱德伯格的思想被激发到了一个不同的方向。他立刻意识到另一种无形的屏障被攻破了，这堵屏障可能会阻挡更多致命的东西，也会带来难以置信的科学机会。
如果人类即将在太空中旅行，我们也将把陆地生物传播到其他行星上，并且可以想象将外星病原体带回地球。莱德伯格认为，要么我们准备摧毁整个太阳系的本土生命形式，要么我们自己。两者都不是可以接受的选择。当他回到美国后，他迅速全身心投入到天文学和火箭学的学习中，并开始给美国国家科学院写紧急信件，提醒他的同事注意迫在眉睫的危险。
我们准备摧毁太阳系的本土生物。
到了1958年春天，莱德伯格关于“宇宙大灾难”的警告开始引起人们的注意。但是，这种激动人心的举动并不仅仅是为了吓唬研究人员和政策制定者。它也标志着一种新型科学的诞生，这种科学可以发生在地球的正常范围之外。用他自己的话来说，“我是当时唯一一个似乎认真对待外星探索想法的生物学家。”在接下来的几年里，莱德伯格成功地将生物学研究放在了NASA刚刚起步的议程上，并由此创造了一个新词——“外星生物学”——研究地球以外的生命。
宇宙生物学深刻地影响了太空探索的方式。制定了对航天器进行消毒和隔离的严格协议，以限制它们可能带回的东西。NASA建造了洁净室，技术人员在发射前对设备进行擦拭和烘烤。科学家们开始工作，匆匆忙忙地计算出其他世界生物污染的可接受风险。制定的标准之一是，一个任务扰乱外星生态系统的几率必须不超过万分之一，这是一个有点武断的选择，可能更多地说明了我们对搞乱行星的容忍程度，而不是其他任何事情。
后来，阿波罗11号胜利返回时，宇航员们并没有被列队游行，而是立即被锁在一辆改装的Airstream拖车里，进行了三个星期的仔细隔离。有一幅著名的照片，尼克松总统对着阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯咧嘴笑着，他们都安全地躲在拖车的密闭窗户后面，也许因此而更开心。最终，阿波罗14号之后，月球表面环境明显是无菌的，因此未来的隔离被跳过了。
莱德伯格还没有完成。他和年轻的卡尔·萨根在20世纪60年代初成为朋友，他们一起帮助定义了太阳系探索和寻找地外生命的新兴领域。1965年，美国国家航空航天局(NASA)的“水手4号”(Mariner 4)宇宙飞船掠过火星，发回了第一张近距离照片，照片上是一个荒凉、坑坑洼的世界，一个干旱的沙漠星球。没有植被，没有文明，几乎没有大气。这是一个关键时刻，与早期对太阳系生命的乐观态度相去甚远，它也清楚地表明了生物探索将面临多么艰巨的任务——如果那里有生命的线索，它们将会被显微镜发现。根据这些信息，莱德伯格、萨根和其他人推动了微生物和化学分析方面的先进概念和实验工作，最终在1976年壮观的“维京号”火星探测任务中达到顶峰。这两个着陆器携带了高度敏感的自动化湿实验室，专门用于培养和检测可能潜伏在红土中的微生物——红土是这个不适宜居住的地方生命最后的合理避难所之一。
然而，尽管维京人的火星任务十分复杂，但在许多方面，他们也代表了莱德伯格品牌外生物学的终结。着陆者试图发现微生物或任何种类的有机体，但没有成功。生物测试给出了令人困惑和出乎意料的结果，现在人们普遍认为这是上层土壤中充满了与火箭燃料中使用的物质类似的有害氧化剂的可怕化学反应的结果。维京人清楚地表明，在地球之外寻找生命将比人们希望或担心的要困难得多。
一项任务扰乱外星生态系统的几率不得超过万分之一。
一部分是作为回应，一部分是作为自然进化，对外部生物学的专门研究开始演变成一个更大的科学渔网。它囊括了一切，从地球微生物学和生命起源，到星际化学、行星物理学，甚至是一点点宇宙学。这不是一个容易的转变。这是一个数据少得可怜的领域。但莱德伯格最初愿景的大部分动力依然存在；这些都是深奥的问题，人们的胃口也被激起了。在美国，NASA坚持己见，支持从进化生物学到天体化学的一系列前所未有的跨学科研究；积极寻找那些原本会被传统资助计划破坏的科学。
在20世纪70年代末和80年代，科学家们的想象力被重新点燃，因为他们发现了生活在极端环境中的陆地生物。微生物和更大的生物被发现吸食着数千米深的海底火山喷口系统的高温有害气体。在其他地方，细菌在干燥、电离辐射和冷冻条件下都能存活。卡尔·沃斯和其他科学家确定了古菌的伟大领域，并引发了关于生命起源的一系列新观点，托马斯·戈尔德谈到了生命在地下行星环境中的暗示。有一种感觉是，我们忽视了很多地球上的生命，这意味着我们可能也忽视了很多其他地方的生命。
到了20世纪90年代，外生物学一词几乎不足以表达科学家的问题范围，这项工作被重新命名为“天体生物学”，完全是天文学和生物学的结合。它已经成为一种探索，将生命理解为一种真正的宇宙现象——这是一次泛学科的冒险，在1995年第一颗真正的行星被发现绕着其他类似太阳的恒星运行时，它开始成形。
回想起来，这是一个令人难以置信的巧合，一连串的事件导致了这一点，从细菌和人造卫星开始，到系外行星结束。如果时间不是这样的话，我们可能会在不知不觉中到处乱逛，污染太阳系的左右，远远超过任何自然散居地。这样一来，我们就阻碍了，甚至可能浪费了研究可能存在于其他星球上的原生生命的机会。
天体生物学可以说是过去100年里最幸运也是最不幸的科学领域。
相反，我们喝了一杯冷战姿态和偏执狂的鸡尾酒，配上莱德伯格机智的思维。这使超级大国的太空竞赛进入了生物遏制的阶段，但也为更仔细地观察其他世界赢得了时间。如果我们没有很快从那些早期的火星甚至金星之旅中清醒过来，我们就会错过生命丰富度的深层含义。生命不是一个给定的，它在宇宙舞台上的频率是一个需要学习的重要统计数据，但获得这些知识是有史以来最大的科学挑战之一。由于这些原因，天体生物学可以说是过去一百年来最幸运和最不幸的科学领域。
合资企业仍可能是一种略微令人不安的合作关系;生物学家和天文学家在科学优先级上并不总是意见一致。但我们处理它，因为在许多方面，莱德伯格保护和保存的原始动机也比以往任何时候都更加迫切。我们不只是在寻找宇宙中生命的丰富性，我们也在寻找将我们自己的世界置于适当的环境中，充分了解它，试图在我们粗心大意，甚至可能是不必要的环境变化中规划出一个稳定的进程。
这也暗示着最伟大的结合，即将到来。我们现在知道火星曾经是一个非常温和的地方。我们还知道，我们的太阳系没有那些可能是银河系中数量最多的行星，也就是那些比地球稍大的行星。这样的世界展现出了非凡的多样性，即使是用我们目前的原始数据来检验。有些地方密度大，多岩石，或者是充满气体的奇怪地方。另一些可能有着完全不同的地球化学特征，那里的基岩是碳，而不是硅。不久的将来，我们将不得不找到一种方法来解释我们在行星动物园中的位置，也许我们还得解释我们在外星生物动物园中的位置。这将是知识的终极融合，将地球生命置于宇宙舞台——当天体生物学最终走出寒冷之时。
Caleb Scharf是纽约哥伦比亚大学的天体物理学家和天体生物学主任。他即将到来的书,哥白尼情结：我们在行星和概率宇宙中的宇宙意义这部电影将于2014年8月上映。
参考文献
约书亚·莱德伯格报纸《科学简介》，国家医学图书馆，http://profiles.nlm.nih.gov/
莱德博格,j .月球尘埃。科学,1271473(1958)。
本文最初发表于2014年2月的《并购》杂志。
