生物標誌

假設你能分析一顆遙遠行星的空氣，卻永遠無法踏上它。僅憑它的氣體，你能否判斷那裡是否有生命？生物標誌，就是一種特徵——通常是行星大氣中的某種氣體，或某幾種氣體的組合——它若沒有生命便很難解釋，因而或可作為這顆行星上有生命棲居的證據。它相當於化學上的足跡：找到了腳印，卻沒看見留下它的那隻動物。

經典的例子是氧氣與甲烷並存。在地球上，光合作用不斷把大量游離氧泵進空氣；甲烷也由生物產生。這兩者會迅速反應、相互銷毀，所以同時發現兩者都大量存在，便是件怪事——它暗示有什麼東西在持續地把它們補充進來、維持著這種失衡，而那個東西可能就是生命。所以生物標誌並非某一種神奇的氣體，而是一種化學失衡，一種被遠遠拉離了純粹無生命化學所會安定到的狀態的大氣。其他被提議的跡象，還包括氣體異常的季節性漲落，乃至植被反射光中的一道「紅邊」。

生物標誌，是我們盼望不必遠行就能探測地外生命的方式，而透射光譜或許能讓我們在小行星的大氣中搜尋它們。但要宣稱發現了一個，難度極大，且是這一領域的核心。幾乎每一種被提議的生物標誌，也都能由無生命的過程造出來——火山、光化學或地質活動，都能偽造一個氧或甲烷的信號——所以一個穩妥的論斷，要求排除所有這類「假陽性」，這道門檻之高，使得宣布探測到生命，將成為整個科學中受到最嚴苛審視的論斷之一。