如果太阳系外的一颗行星的表面被某种微生物主宰，从地球上远远看过去，这颗行星看起来会是什么颜色？一帮天文学家与生物学家合作，认真研究了这样一个问题。 

德国马普学会天文学研究所的研究生西达尔特·赫格德（Siddharth Hegde），带领着一个由天文学家和生物学家构成的国际团队，已经测量了地球上137个不同微生物物种的“化学指纹”。这些结果未来可能帮助天文学家辨别太阳系外行星表面存在的生命。这些微生物中，有一些取自地球上最极端的环境；结合在一起，这些样本应该能够帮助科学家谨慎地估计地球以外其他行星上生物颜色的多样性。

天文学家正在加速进入太阳系外行星研究的一个全新阶段——他们正与生物学家合作，为寻找那些遥远行星上的生命制定搜索策略。迄今为止，这方面的几乎所有努力都集中在所谓的间接生物标记上，比如能够在行星大气中被检测出来的生命活动副产物。

但是，如果一颗太阳系外行星的表面被某一种特定的生命形式所主宰，科学家就有可能展开一项更直接的检测：根据这种生命形式反射的阳光，来探测其中具有代表性的典型色彩。

研究一颗行星的大气或者表面反射的星光，是我们观测这颗行星的方式。木星和金星有时会在夜空中闪耀，你看到的它们的星光，其实就是这些行星反射的阳光。外星球的天文研究如果仔细观察地球的话，应该会留意到地球呈现出来的绿色，因为树上或者其他植物上反射的阳光射进了他们的望远镜。

同样，如果存在某种外星生命，它们覆盖了一颗太阳系外行星的很大一部分地表，那么通过测量这种生物的色素（即决定生物颜色的化学物质）在反射的星光中留下的印迹，科学家就可能直接观测到这些生命。所谓的“印迹”，就是行星反射星光的光谱：把光分解成彩虹，你可以得到不同颜色的光。这就相当于某种化学指纹，让科学家能够鉴定不同类型的微生物。

现在，由西达尔特·赫格德领导的混搭团队，已经开始研究这些化学指纹看起来会是什么样子，以及这些化学指纹的多样性了。赫格德当时还是德国马普学会天文学研究所的研究生，他和美国康奈尔大学黯淡蓝点研究所（Institute for Pale Blue Dots）所长、天文学家丽莎·卡尔特内格（Lisa Kaltenegger）合作，与NASA艾姆斯研究中心的生物学家林恩·罗思柴尔德（Lynn Rothschild）、博士后研究员伊万·保利诺－利马（Ivan Paulino-Lima）和研究助理瑞安·肯特（Ryan Kent）联手，探索了太阳系外行星表面的生物标记看起来会是什么样子。

到目前为止，这个团队已经培育了137个不同种类的微生物菌种：其中36个来自于已有的菌种保藏，100个由保利诺－利马培育，还有1个由艾姆斯研究中心湾区环境研究所（BAER Institute）的罗科·曼契内里（Rocco Mancinelli）分离出来。选择这些微生物物种的首要出发点在于色素的多样性：这137种生命形式在颜色上分布极广，存活于大量不同的环境之中，比如智利的阿塔卡马沙漠，再比如夏威夷的海水。

研究团队从每一种微生物培养样本中反射光线，测量它们的化学指纹，并将他们的发现汇编成了一份在线目录。这个生物标记目录包含了微生物样本的光学及近红外波段的反射光谱，是目前最完整和最多样的目录，也是第一份专为太阳系外行星表面的生物标记而设计的目录。

这个研究团队计划采集更多的样本，往这份目录中添加更多的化学指纹。他们希望这份目录不只是对天体生物学家有用，还能够对试图给行星大气建立模型的天文学家有用。不过，即使有了下一代望远镜，检测行星表面生物的化学指纹也将是极具挑战的一件事情。现阶段，我们还不可能直接测量地球大小的太阳系外行星反射的星光，因为那些光被附近明亮得多的星光给淹没了。就目前而言，卡尔特内格指出，“这个数据库让我们第一次有机会一窥可能存在的其他世界居然能够有那么多种可以被检测到的生物标记。”

这份目录已经在网站上公开，相关研究于3月16日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

图为他们研究的137种微生物中的8种，下方为这些微生物的显微照片，上方则是它们反射光线而产生的不同颜色。