再次公布发现外星生命，确定度99.7%，这个概率是怎么算出来的

今年4月，剑桥大学公布了一项革命性发现：在距地球约111光年外的行星K2-18b大气中，检测到两种可能由微生物产生的特殊气体。据初步推测，这颗行星上存在生命的可能性高达99.7%！

人类探寻了这么多年的外星生命，难道这次终于要有结果了吗？不过，为什么学界针对这一结果，仍然在强调“需进一步观测确认”呢？难道99.7%的概率还不够高吗？这个数字又是如何算出来的呢？

革命性发现

在狮子座方向，距离我们111光年之遥的地方，运行着一颗特殊的系外行星：K2-18b。它围绕着一颗体积远小于太阳的红矮星运转，在2015年在NASA的开普勒任务中发现。从质量来看，它相当于8.6个地球，而体积则是地球的2.6倍左右。

科学家们把它归为“亚海王星”类行星。它所在的位置，恰好位于其母恒星周围理论上可能允许液态水存在的“宜居带”边缘。科学家们推测，行星表面很可能被一个浩瀚的全球性海洋所覆盖。

不过，《纽约时报》则提出了另一种可能，K2-18b可能是一颗巨大的岩石行星，表面翻滚着炽热岩浆的“熔岩海洋”，拥有浓厚而稠密的氢大气层。

那么，为什么科学家会认为K2-18b上可能存在生命呢？这要归功于詹姆斯·韦伯太空望远镜的重大发现。它在K2-18b的大气中检测到了两种特殊的气体：二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）。

但在我们地球上，这两种气体有着非常明确的“生物标签”，它们主要是由海洋中的微生物（比如浮游植物，细菌等）产生。

尤其是DMS，其浓度高得惊人，达到了百万分之十的水平。这比我们地球海洋上空大气中DMS的浓度要高出数千倍！如此异常高的浓度，出现在一颗位于宜居带边缘，环境尚未完全确定的遥远行星上，自然让科学家们浮想联翩。

会不会是K2-18b的海洋或大气中，正活跃着某种微生物生命，持续产生着这些气体呢？

99.7%怎么算的

另一个重要问题是，这个让人心跳加速的“99.7%”是如何得出来的呢？这就要说到韦伯望远镜的探测方式了。

当K2-18b从其母恒星前面经过时，恒星的一部分光会穿过它的大气层。大气里的各种分子都有不同的特质，会吸收掉特定波长的光。韦伯望远镜就是通过捕捉恒星发出的光穿过大气后留下的光谱“指纹”。通过仔细分析后，推测出K2-18b的大气层中的成分的。

当然，任何精密的仪器都会存在误差，怎么判断探测到的信息是否准确，排除误差或宇宙背景里信号的干扰呢？这就要轮到统计学登场了。科学家们用了一个叫“西格玛（σ）”专业标准来衡量结果的可靠程度。

这次探测到的DMS/DMDS信号，达到了“三西格玛（3σ）”的水平。它表示观测到的这个信号，由纯粹的随机误差（比如仪器噪声，宇宙背景干扰）造成的可能性只有0.3%。即，有99.7%的把握认为这个信号是真实存在的，不是偶然的走运或巧合。

0.3%概率有多小呢？这相当于连续11次硬币，结果全都是同一面朝上。虽然可能性很小，但也不排除发生的可能。

而科学家对于像“地外生命”这种级别的重大发现，在统计学说，有着更严格的门槛，必须要达到 “五西格玛（5σ）”级别。即观测结果由随机误差导致的概率要低到惊人的百万分之一，有99.99994%的把握才行。

因此，科学家对于目前对K2-18b的探测结果，依然保持着谨慎的态度。但值得高兴的是，这次的99.7%置信度相比18个月前同一团队68%的初步结果，已经有了显著提升。随着后续更深入的分析和更多观测数据的积累，科学家们有望获得更确凿的结论。

科学家的疑虑

目前科学家对K2-18b存在生命的判断停留在99.7%的可信度，主要存在以下几个关键疑问。

首先，探测到的DMS和DMDS气体未必只能由生命活动产生。就像地球上的火山喷发或闪电也能产生一些有机物一样，K2-18b上的这些气体分子，也可能来自彗星或其他天体撞击，也可能来自大气层中特殊的光化学反应。

而且，实验室里科学家们已经成功模拟出无需生命参与的DMS合成过程。因此，仅凭这两种气体就断定存在外星微生物，证据还不够充分。

其次，关于K2-18b的真实结构，科学界仍在争论不休。它可能像地球一样拥有全球性海洋，也可能被炽热的岩浆覆盖，甚至可能更像一颗小型的气态行星。这些截然不同的内部结构意味着完全不同的环境条件。

如果连最基本的液态水是否存在都无法确定，那么生命存在的假设就缺乏了最重要的基础。

最后，观测数据本身也存在争议。剑桥大学团队虽然声称探测到了DMS信号，但约翰斯·霍普金斯大学的另一个研究团队在分析相同数据时，却未能复现这一发现。他们怀疑剑桥团队观测到的可能是仪器噪声或数据处理过程中产生的假信号。

韦伯望远镜虽然强大无比，但在观测K2-18b这样遥远的系外行星时，特别是分析其稀薄的大气成分时，技术难度极大。微弱的信号很容易淹没在各种宇宙背景噪声中。

正因如此，美国NASA的专家们一再强调：要最终确认地外生命，单靠一个团队，一次观测，一种生物标志物是远远不够的。必须要有多个独立团队用不同的方法反复验证，并且彻底排除掉所有可能的非生物成因机制。

结尾

99.7%的概率虽然令人振奋，却仍不足以改写教科书。科学史上不乏激动人心的"发现"最终被证伪的案例，而这正是科学精神的体现，在欢呼之前，先保持怀疑和审慎。但不管结果如何，这项发现无疑将载入人类探索地外生命的史册。

寻找外星生命不仅是技术挑战，更是对人类认知极限的考验。或许终有一天，当积累足够证据时，我们将不得不面对一个震撼的事实：人类并非宇宙中唯一的生命。但在此之前，每个"可能"都需要经受最严苛的检验。这不仅是对科学负责，更是对文明的负责。