宇宙生物（上集） 
                                                          85.9.11 
 
    輕柔空靈音樂起。      │旁：在浩瀚無垠的宇宙中，有一個漩渦型星 
    3D(1)：浩瀚宇宙，遠近 │系，在其中一支漩渦臂的邊上，有一顆中等 
    有星與星系分佈，鏡頭轉│亮星，旁邊的第三顆行星，是水藍色的，上 
    ，見一漩渦型星系，逐漸│面存在著萬千生物。這，就是我們的地球！ 
    Zoom in 至一漩渦臂，再│ 
    Zoom in，見一黃色亮星 │ 
    ，再Zoom in 見水、金、│ 
    地球、火星、木星等運動│ 
    ，Zoom in 速度愈來愈快│ 
    ，最後衝向地球。音樂節│ 
    奏配合一路加快昇高。  │ 
                          │ 
                          │旁：地球上的芸芸眾生，各有風貌。但是當 
                          │我們仰首夜空，看見繁星點點，我們不禁想 
                          │問：在宇宙別處，是不是也存在著類似我們 
                          │這樣的生物世界？要回答這個問題，我們得 
                          │先知道，生物的產生和演化，需要什麼樣的 
                          │環境和條件。 
                          │ 
    樂起，仙人掌花（16卷25│旁：北美洲西南，是一望無際的平坦沙漠。 
    :35）主持人開車（16卷 │在沙漠上，我們看到了天地造化，用億萬年 
    12:03）               │的時間創造出來的一項奇蹟，給自然現象的 
                          │發生和演化，提供了一個有趣的註腳。 
                          │ 
    （16卷24:09，17卷00:30│主：談到宇宙生物這個領域，很多人都很關 
    ）                    │心一個問題，那就是：在宇宙別的地方，是 
                          │不是也有像我們人類這個高等生物存在？要 
                          │研究這個問題，我們必須先了解地球上生物 
                          │演化的過程。很多人很難相信，我們人類是 
                          │從當年的單細胞生物一步一步演化而來，可 
                          │是那是事實。演化的過程很漫長，但是很簡 
                          │單，它只有兩個條件：第一個是適當的化學 
                          │環境，第二個是時間。今天我們就來看一個 
                          │有趣的例子，這個例子可以讓我們相信，演 
                          │化的過程雖然漫長，但是它不斷地在發生， 
                          │不斷地在進行。 
 
                                  1 
  
 
    主持人Standup，木化石 │主：我們周遭的這些樹幹，其實已經不是木 
    公園實拍。            │頭了。它是一種近乎寶石的化石，這些木化 
                          │石是怎麼形成的？大約在兩億兩仟五百萬年 
                          │以前，也就是恐龍剛開始在地球上到處亂跑 
                          │的時候，有些樹木掉落在河水裡，隨著河流 
                          │沖刷而下，停留在今天亞利桑那州的平原上 
                          │。隨著河水而來的泥漿，覆蓋了這些樹幹， 
                          │泥漿滲入木質組織裡，產生化學變化。這不 
                          │是普通的泥漿可以做得到的。這些泥漿富含 
                          │著火山灰，裡面所含的化學物質在木質組織 
                          │間逐漸產生一種近乎寶石的結晶，逐漸取代 
                          │了木質組織，而形成了今天的木化石。這並 
                          │不是一個很恰當的生物演化的例子，但是它 
                          │給我們一種和生物演化類似的感覺，那就是 
                          │，只要有適當的環境，加上足夠的耐心，很 
                          │多事情，像是單細胞演化成人類都可能發生 
                          │。 
                          │ 
    自然景觀，可取美國拍攝│旁：也就是因為適當的化學條件和足夠長的 
    實景、花草、動植物等較│時間，給了生命孕育發生之後成長分化的機 
    感性鏡頭。            │會，我們才有了今天這個生物繁茂的大千世 
                          │界。的確，無論任何角落，地球上生物的品 
                          │類之盛，常讓人驚訝讚嘆！ 
                          │ 
    （12卷30:05，30:44）  │主：古人講，「仰觀宇宙之大，俯察品類之 
    （12卷前，大峽谷空拍）│盛」，這兩句話今天在地球上的一個小小的 
    主持人遠坐峭壁，落日  │角落，就能找到最好的例證。這裡是美國亞 
    （13卷6:01，6:22）    │利桑那州大峽谷國家公園，這裡不單是地理 
    音樂。                │環境的鬼斧神工令人讚嘆，它的生態環境也 
                          │相當豐富，整個峽谷全長 430公里，裡頭包 
                          │含88種野生動物，25種爬蟲類， 280種鳥類 
                          │. . . 真的是宇宙之大，品類之盛的最好例 
                          │子。我們到了這裡，並不會覺得「念天地之 
                          │悠悠，獨愴然而淚下」，整個峽谷是科羅拉 
                          │多河水在過去17億年的歲月裡一點一滴地刻 
                          │出來的，讓我們感覺到「逝者如斯，不捨晝 
                          │夜」，覺得時間幾乎是靜止。但是我們所感 
                          │覺的是對造物神奇的一份敬畏，和對自身所 
                          │處環境的一份關懷。 
 
                                  2 
  
 
    自然景觀生物畫面。    │主(O.S):地球上這萬千生物的最早起源是什 
                          │麼？科學家相信，我們可能都來自最簡單的 
                          │單細胞生物。但是緊接而來的問題是，建構 
                          │這些最簡單生物的最基本的物質，蛋白質， 
                          │是怎麼樣在原始地球上產生的？ 
                          │ 
    實驗的圖卡，PAN。     │旁：1953年，美國的兩位科學家，穆勒和尤 
                          │瑞，作了一個實驗，他們把甲烷、氨氣、氫 
                          │氣及水蒸氣，放在密閉的容器裡，插入電極 
                          │通電，產生火花。過了一段時間之後，在容 
                          │器底端發現了一些黃色液體，檢驗這些液體 
                          │，竟然在裡面發現了胺基酸！ 
                          │ 
    作「胺基酸→蛋白質→細│旁：胺基酸可以合成蛋白質，而蛋白質是構 
    胞」的解說卡。接前實驗│成細胞的基本物質。因此科學家相信，穆勒 
    圖卡。                │和尤瑞所作的實驗，非常有可能是生命基本 
                          │物質在原始地球上產生的過程。 
                          │ 
    主持人Standup，自然背 │主：但是各位或許會奇怪，為什麼要找甲烷 
    景。                  │、氨氣、氫氣及水蒸氣這四樣氣體？它們和 
                          │原始地球有什麼關係？而電火花在四十億年 
                          │前的地球上又由誰來提供呢？ 
                          │ 
    自然景觀，上字幕四種氣│旁：今天我們在地球上呼吸的大氣，主要的 
    體，接火山噴發畫面，以│成份是氮氣和氧氣。但是科學家在研究太陽 
    及植物隨風搖曳的畫面。│系其他行星的大氣組成之後相信，原始的地 
                          │球大氣，主要的成分，應該是甲烷、氨氣、 
                          │氫氣及水蒸氣四種氣體。今天的氧氣，多半 
                          │是來自火山噴發的二氧化碳，以及植物光合 
                          │作用的長期結果。 
                          │ 
    木星和金星的照片。航海│旁：那電火花的來源呢？近年來，探測木星 
    家拍到閃電的照片（？）│和金星的太空船，分別在覆蓋這兩個行星的 
    接太陽畫面。          │濃密大氣裡，觀測到了閃電，因此，電火花 
                          │的來源也找到了。當然，除了閃電之外，太 
                          │陽光裡的紫外線也可以提供能量，在合成胺 
                          │基酸的過程中，扮演催化的作用。 
                          │ 
    主持人Standup，墾丁實 │主：不過在這兒我們要注意一點，太陽的紫 
 
                                  3 
  
 
    景拍攝。Insert海洋畫面│外線扮演著一個特殊的角色，它兼有養生及 
    ，接3D動畫，原始地球的│殺生的雙重作用，在合成胺基酸的過程中提 
    大氣、深暗、濃重，夾雜│供能量，但在原始生命出現時，又會破壞生 
    閃電，較可怖的景象。  │命結構。 
                          │ 
                          │主(O.S):因此我們相信，早期的生物，可能 
                          │都來自能隔絕紫外線的海洋深處。當生命物 
                          │質在原始地球的大氣中形成後，在海洋中， 
                          │因水的保護而得以成長，到了足夠堅強，能 
                          │夠抗拒紫外線的時候，才能遷上陸地。所以 
                          │液態水的存在，是類似地球的生物世界，能 
                          │夠發展的最重要的一環。液態水，再加上原 
                          │始大氣、閃電、紫外線，就構成了一幅原始 
                          │生命在地球出現的想像圖。 
                          │ 
    接回實驗的圖卡。      │旁：穆勒和尤瑞的這個實驗，相當具體的描 
                          │述出了在原始地球的大氣中，產生生命最基 
                          │本物質的可能過程。當時，全世界的科學家 
                          │，都為了這個發現，感到無比興奮，認為人 
                          │類終於掌握了生命的起源。 
                          │ 
    主持人Standup，自然背 │主：或許吧！我們可能掌握了由無生命物質 
    景，insert地球上動植物│合成胺基酸的一條重要途徑，不過這只是一 
    的畫面。              │小步。由胺基酸合成蛋白質，是未知的一大 
                          │步，而由蛋白質到單細胞生物，是另一大步 
                          │。 
                          │ 
                          │主(O.S):更不用說由單細胞生物逐漸演進， 
                          │層層分化，到今天地球上的眾生萬物的這些 
                          │過程了。如果說，生命物質的產生，到今天 
                          │的生物世界是一百公里，那合成胺基酸的發 
                          │現，只是走了一公尺。但是不管如何，這是 
                          │一個重要的開始。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：在了解了我們的世界中生命形成的可能 
                          │起源之後，我們不禁想問，這種生命出現的 
                          │過程，在宇宙別處，是不是也會發生？ 
                          │ 
    3D動畫，銀河自遠而近，│旁：讓我們先看看自己的銀河。我們的銀河 
 
                                  4 
  
 
    Zoom in ，與動畫(1)相 │裡大約有兩千億顆星，假設其中十分之一有 
    似。接太陽系動畫，看行│行星環繞，再假設這十分之一中的十分之一 
    星環繞主星。          │，行星和母星的距離適中，可以有液態水的 
                          │存在；再假設其中的十分之一，母星的壽命 
                          │夠長，可以給行星足夠的時間繁衍生命. . 
                          │. 。這樣子一路假設下來，我們就可以得到 
                          │一個粗略的估計，光是在我們自己的銀河裡 
                          │，就可能存在著多少和我們類似的生物世界 
                          │。 
                          │ 
    德瑞克的照片，上字幕「│旁：美國天文學家德瑞克，把這種估計方法 
    法蘭克. 德瑞克」。    │科學化，加入了更多需要考慮的因素，寫下 
                          │了著名的「德瑞克公式」。 
                          │ 
    2D動畫，銀河裡星星PAN │旁：他首先考慮到的是銀河裡星星形成的速 
    ，上公式，同時上字幕，│率；因為星星的世界裡沒有永恆，和人的生 
    (1)恆星產生速率，(2)  │老病死一樣，星星也有成住壞空，因此每年 
    生態圈之內，(3)產生原 │新生成多少恆星也就間接決定了行星數目。 
    始生命，(4)進化到高智 │這也就是需要考慮的下一項。而這些行星中 
    生物，(5)高智文明的壽 │，有多少會落在母星的「生態圈」裡─也就 
    命。                  │是能存在液態水的區域裡？是其次要考慮的 
                          │。再來是在生態圈裡的行星，產生原始生命 
                          │的機率，下一項是這些原始生命發展成為高 
                          │智生物的可能。最後一項，也是最關鍵的一 
                          │項，是這些好不容易發展出來的高智文明， 
                          │能存在多久？ 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：這些因素並沒有一個標準答案，主要是 
                          │因為目前觀測的能力有限，還無法直接觀測 
                          │別的恆星周遭的行星系統，也因此我們研究 
                          │宇宙生物的樣本，目前只有我們自己！ 
                          │ 
    公式圖卡，在每一項下加│旁：雖然有這些侷限，德瑞克提出了這個公 
    入數字，最後一項下打一│式之後，仍然給了每項因素一個保守的估計 
    個問號，前面的項下的數│，除了最後一項，就是高智文明能夠延續的 
    字dissolve為1。       │時間。這一項因素，不只是一個單純的科學 
                          │估計，它包含了許多政治和社會層面的考量 
                          │。根據德瑞克保守的估計，前面所有的因素 
                          │乘在一起的結果，是１。 
 
                                  5 
  
 
    主持人Standup。       │主：因此，整個公式的最後一項，也就是高 
                          │智文明平均能夠存活多久，就決定了我們銀 
                          │河裡有多少高智文明！ 
                          │ 
    銀河動畫，PAN星星。   │主(O.S)： 如果能延續一千年，那就可能有 
                          │一千個高智文明，能延續一萬年，就可能有 
                          │一萬個高智文明散佈在我們的銀河各處。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：德瑞克公式給我們的，只是一個理論上 
                          │的估計，但如果我們真的相信，外頭有別的 
                          │生物存在，而我們也希望和「它們」聯繫， 
                          │我們要怎麼樣出去找「它們」呢？ 
                          │ 
    火箭發射的資料畫面，接│旁：最直接的方法，當然是坐著太空船去別 
    2D動畫，自太陽到半人馬│的恆星四周找尋行星，但是簡單的計算告訴 
    座的南門二，寫出距離= │我們，即使用當今最快速的火箭，由太陽系 
    4.3光年，再寫時間=    │出發，到離我們最近的恆星─半人馬座的南 
    30,000年。            │門二，也要三萬年的時間。最近的一顆星已 
                          │經如此，更不用說我們銀河裡其餘的兩千億 
                          │顆星了。想要一一拜訪，實在是不切實際。 
                          │ 
    亮星的圖片，光芒四射。│旁：那我們退而求其次，試著用照相的方法 
    PAN，Zoom in到光芒之下│找尋鄰近恆星旁邊的行星。然而我們發覺， 
    ，看不到伴星的光。    │這也是不實際的。因為行星本身不發光，光 
                          │靠反射母星的光芒，本來就十分微弱，想要 
                          │在母星巨大的光暈下顯露頭角，就如同螢火 
                          │蟲與皓月爭輝，對遠方的觀測者而言，幾乎 
                          │是不可能偵測到的。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：另有一種尋找行星的方法，在近兩年逐 
                          │漸證明的確有效。行星雖然觀測不到，但它 
                          │的存在會對母星的運動產生些微的影響。 
                          │ 
    2D動畫，一顆星星繞著銀│旁：舉例來說，如果只是單一的恆星，繞著 
    河中心運行，旁邊加入一│銀河中心旋轉，那它運行的路徑就是一條平 
    顆深色的行星，兩星互繞│滑的曲線。但如果這顆恆星旁邊有一顆有點 
    轉動，Zoom out，伴星消│份量的行星存在，因為行星和母星彼此環繞 
    失，只見主星走出螺旋狀│的關係，對遠方的觀測者而言，這顆母星是 
    路線。                │以螺旋狀的路徑前進的。一旦觀測到這樣運 
 
                                  6 
  
 
                          │行的恆星，就可以倒推出它旁邊行星的大小 
                          │和距離。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：這個理論說來簡單，但因為行星的質量 
                          │通常比母星小很多，所以母星受到的影響很 
                          │小，運行路徑的變化非常不容易觀察到。但 
                          │是在許多天文學家鍥而不捨的努力下，這兩 
                          │年終於有了成果了。 
                          │ 
    參考S&T雜誌1/96, p.38,│旁：1995年10月，兩位瑞士日內瓦天文台的 
    p.39作2D飛馬座星空，  │天文學家梅爾和凱洛茲，宣佈了他們兩年來 
    Zoom in 到51號星，見這│觀察飛馬座51號星的結果，這顆星呈現規律 
    顆星左右規律擺動前進，│的往復運動，周期非常短，只有 4天左右， 
    ，浮出深色伴星在旁。  │按照理論推算，旁邊應該有一顆有著木星一 
                          │半質量的行星，環繞著這顆星星運行。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：這個消息一宣佈，馬上引起全球科學界 
                          │的注意。在別的天體旁邊發現有行星環繞， 
                          │這不是第一次。 
                          │ 
    3D動畫，中子星旋轉，旁│主(O.S):1992年初，科學家發現了遠在1600 
    邊有三顆行星運行，中子│光年以外的一顆中子星旁邊，可能有三顆行 
    星發出強烈輻射。      │星繞著它運行。但是中子星不但小，更發出 
    (S&T 5/92, p.493, 5/94│強烈的X-射線和紫外線這些高能輻射，因此 
    p.10)                 │它周遭即使有行星存在，對我們這樣的生命 
                          │形式而言，也絕對不是一個適合居家旅遊的 
                          │地方。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：但是飛馬座51號星就完全不一樣了，因 
                          │為這顆星幾乎和太陽一模一樣，這是人類第 
                          │一次在宇宙中看到了第二個太陽系。不過我 
                          │們對這個行星仍然不能報太大希望。 
                          │ 
    3D動畫，比較水星─太陽│旁：因為這顆行星的公轉周期只有 4天，按 
    和飛馬座51號星與其行星│照克卜勒定律估算，這顆行星距離母星不過 
    距離，Zoom in 該行星，│短短的七百萬公里，是我們太陽系裡水星到 
    鏡頭仰觀一個400倍大的 │太陽距離的八分之一。從這顆行星上看它的 
    太陽。                │太陽，比地球上看我們自己的太陽大上四百 
                          │倍。所以它的白天很熱。我們的水星表面溫 
 
                                  7 
  
                          │度已經高達攝氏四百多度，這顆新發現的行 
                          │星，據估計表面溫度更高達攝氏一千度，也 
                          │不適合地球上的生命形式去那兒安家落戶。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：不過我們先不要著急失望，因為就在前 
                          │不久，天文學家又有了新的發現，這一次找 
                          │到的行星系統，就和我們太陽系的環境相去 
                          │不遠了。 
                          │ 
    2D動畫，分割畫面，處女│旁：1996年 1月，兩位美國的天文學家馬熙 
    座70號星和大熊座47號星│和巴特勒，宣佈他們在處女座70號星和大熊 
    的夜空圖（S&T應有）。 │座47號星旁邊，都找到了行星。這兩顆星和 
                          │我們的太陽都很類似。 
                          │ 
    2D動畫，上下分割畫面，│旁：前一顆星的行星離母星大約就是水星到 
    比較太陽系行星距離與新│太陽的距離，不過質量比較大，是木星的6.5 
    發現行星至其母星的距離│倍。而在大熊座47號星的旁邊，據推算有一 
    。                    │個兩倍木星質量的行星，就在比火星軌道稍 
                          │遠的地方運行，周期 3年，這是目前科學家 
                          │所發現的和我們太陽系的行星最類似的一個 
                          │系統。 
                          │ 
    主持人Standup。       │主：這兩位天文學家長期監測一百二十顆類 
                          │似太陽，又離地球比較近的恆星，目前只分 
                          │析了六十顆星，就已經找到了兩個行星系統 
                          │。雖然這兩顆行星都比木星來的大，但是找 
                          │到了大的，小的、類似地球的行星存在的機 
                          │率也就大大的增加，因此對尋找行星的這個 
                          │領域而言，真的是「明天會更好」。 
                          │ 
    母星規律往返運動的畫面│旁：雖然尋找行星的初步成果令人振奮，但 
    。電波天線畫面，太空船│這種方法獲得的只是間接的證據。在下集裡 
    上的金屬牌子，接自然景│，我們將為您介紹，另外一些天文學家，怎 
    觀。                  │麼試著和外星高智生物建立直接通訊的電波 
                          │網路。我們也將帶您參觀，過去這幾年，離 
                          │開太陽系的太空船上所攜帶的地球簡介。最 
                          │後，也是最重要的，我們會談談，如果外星 
                          │人真的出現了，我們該怎麼辦？ 
 
                            （上片尾70秒）