ABOUT THE SPEAKER
Penelope Boston - Cave scientist
Penelope Boston studies caves and karst formations, and the special biology that lives in them -- both here on Earth and possibly on other planets.

Why you should listen

Penelope Boston is fascinated by caves -- secret, mineral environments that shelter mysteries in beguiling darkness and stillness. She's spent most of her career studying caves and karst formations (karst is a formation where a bedrock, such as limestone, is eaten away by water to form underground voids), and is the cofounder of the new National Cave and Karst Research Institute, based in New Mexico.

Deep inside caves, there's a biology that is like no other on Earth, protected from surface stress and dependent on cave conditions for its survival. As part of her work with caves, Boston studies this life -- and has made the very sensible suggestion that, if odd forms of life lie quietly undiscovered in Earth's caves, there's a good chance it might also have arisen in caves and karst on other planets. Now, she's working on some new ways to look for it

More profile about the speaker
Penelope Boston | Speaker | TED.com
TED2006

Penelope Boston: There might just be life on Mars

Penelope Boston:火星可能有生命存在

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尽管火星探测器未能从火星表面“挖”出任何地外生命,科学家Renelope Boston仍然认为火星洞穴内存在生命的可能性很高,在25%-50%之间。在该讲座中她详细地陈述了自己的观点。
- Cave scientist
Penelope Boston studies caves and karst formations, and the special biology that lives in them -- both here on Earth and possibly on other planets. Full bio

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The career事业 that I started开始 early on in my life
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我在生涯早期开展的工作
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was looking for exotic异国情调 life forms形式 in exotic异国情调 places地方,
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是从奇异的地方寻找奇异的生命形式
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and at that time I was working加工 in the Antarctic南极洲 and the Arctic北极,
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南极、北极、
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and high deserts沙漠 and low deserts沙漠.
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莫哈韦沙漠以及科罗拉多沙漠都是我当时工作过的地点
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Until直到 about a dozen years年份 ago, when I was really captured捕获 by caves洞穴,
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直到十几年前我才被洞穴的魅力所吸引
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and I really re-focused重新聚焦 most of my research研究 in that direction方向.
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并真正将我的研究集中到这一方向
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So I have a really cool day job--工作 - I get to do some really amazing惊人 stuff东东.
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于是我有了非常酷的日常工作--着手处理一些令人惊奇的事物
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I work in some of the most extreme极端 cave洞穴 environments环境 on the planet行星.
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我在这个星球上最极端的洞穴环境中工作
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Many许多 of them are trying to kill us from the minute分钟 we go into them,
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其中的许多在我们进入的那一刻起就威胁着我们的生命
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but nevertheless虽然, they're absolutely绝对 gripping,
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但是它们绝对引人入胜
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and contain包含 unbelievable难以置信的 biological生物 wonders奇迹
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并且拥有令人难以置信的生物奇观
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that are very, very different不同 from those that we have on the planet行星.
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这些生物与地表上的普通生物具有很大很大的不同
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Apart距离 from the intrinsic固有 value
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该类洞穴不仅可以使我们获得生物学
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of the biology生物学 and mineralogy矿物学 and geo-microbiology地质微生物学 that we do there,
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矿物学和地质微生物学方面的内在价值
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we're also using运用 these as templates模板
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还可以作为模板
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for figuring盘算 out how to go look
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来帮助我们研究怎样去寻找
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for life on other planets行星.
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其它行星上的生命
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Particularly尤其 Mars火星, but also Europa欧罗巴,
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特别是火星以及木卫二--
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the small, icy冷冰冰 moon月亮 around Jupiter木星.
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一颗小的、被冰面覆盖的木卫上的生命
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And perhaps也许, someday日后, far beyond our solar太阳能 system系统 itself本身.
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甚至,也许某一天,寻找太阳系外的生命
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I'm very passionately热情 interested有兴趣 in the human人的 future未来,
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我对人类在月球、火星
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on the Moon月亮 and Mars火星 particularly尤其,
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以及太阳系其它角落的未来
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and elsewhere别处 in the solar太阳能 system系统.
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有着特别浓厚的兴趣
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I think it's time that we transitioned转变
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我想现在是我们过渡为
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to a solar太阳能 system-going系统会 civilization文明 and species种类.
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一个横跨太阳系的种族和文明的时候了
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And, as an outgrowth生长 of all of this then,
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而作为一种过渡的可能后果
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I wonder奇迹 about whether是否 we can, and whether是否 we even should,
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我想知道我们是不是能,甚至是不是应该
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think about transporting传输 Earth-type地球型 life to other planets行星.
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考虑将地球上的生命运送至其它行星
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Notably值得注意的是 Mars火星, as a first example.
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火星显然是第一个要考虑的例子
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Something I never talk about in scientific科学 meetings会议
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我从未在学术会议上提及的一些事情
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is how I actually其实 got to this state
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是我怎样达到现在的状况
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and why I do the work that I do.
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以及我做这种工作的初衷是什么
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Why don't I have a normal正常 job工作, a sensible明智 job工作?
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为什么我不去找一个正常点的工作,一个实际点的工作?
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And then of course课程, I blame the Soviet苏联 Union联盟.
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当然,我要把这归咎于前苏联
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Because in the mid-中-1950s,
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因为在1950年代中期
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when I was a tiny child儿童,
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当我还是个小孩的时候
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they had the audacity大胆 to launch发射
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苏联人大胆得发射了一颗
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a very primitive原始 little satellite卫星 called Sputnik人造地球卫星,
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被称作伴侣号的原始的小卫星
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which哪一个 sent发送 the Western西 world世界 into a hysterical歇斯底里 tailspin旋尾降落.
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这一壮举使西方世界陷入了歇斯底里般的混乱
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And a tremendous巨大 amount of money
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于是,大量的资金
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went into the funding资金 of science科学
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被投入到教育中
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and mathematics数学 skills技能 for kids孩子.
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以提高孩子们的数学和科学素养
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And I'm a product产品 of that generation,
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就像许多我的同行一样
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like so many许多 other of my peers同行.
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我也是那一代的产品之一
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It really caught抓住 hold保持 of us, and caught抓住 fire,
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这样的教育限制了我们,令我们恼火
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and it would be lovely可爱 if we could reproduce复制 that again now.
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如果我们现在能回炉重造的话会比较不错
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Of course课程, refusing拒不 to grow增长 up --
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当然,拒绝长大使我一直保持
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-- even though虽然 I impersonate模仿 a grown-up长大 in daily日常 life,
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孩子般的特质--不会在乎其他人
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but I do a fairly相当 good job工作 of that --
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对你所感兴趣的事物的看法
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but really retaining固定 that childlike孩子似的 quality质量
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这是非常重要的
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of not caring爱心 what other people think
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不过,在日常生活中
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about what you're interested有兴趣 in, is really critical危急.
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我还是相当善于扮演一个成年人的角色
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The next下一个 element元件 is the fact事实 that
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另一个元素是
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I have applied应用的 a value judgment判断
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我将自己的价值判断应用在工作中
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and my value judgment判断 is that the presence存在 of life
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这种价值判断便是生命的出现
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is better than no life.
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要好于没有生命
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And so, life is more valuable有价值 than no life.
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也就是有生命比没有生命更加更加珍贵
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And so I think that that holds持有 together一起
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并且我相信,这样的价值判断
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a great deal合同 of the work
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与在做的观众大部分的工作
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that people in this audience听众 approach途径.
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4000
是紧密结合的
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I'm very interested有兴趣 in Mars火星, of course课程,
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我对火星确实很感兴趣
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and that was a product产品 of my being存在 a young年轻 undergraduate大学本科
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这是一个我在读本科时的创作
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when the Viking海盗 Landers兰德斯 landed登陆 on Mars火星.
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那时候海盗号探测器已经在火星着陆
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And that took what had been
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这将原本看起来
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a tiny little astronomical天文 object目的 in the sky天空,
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3000
仅仅是天空中一个小小天体的
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that you would see as a dot,
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你们看做一个小点的东西
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and turned转身 it completely全然 into a landscape景观,
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4000
彻底得变成了一幅景观图
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as that very first primitive原始 picture图片
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当最原始的图像
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came来了 rastering光栅 across横过 the screen屏幕.
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像光栅一样划过屏幕的时候
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And when it became成为 a landscape景观,
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在它变为一幅景观图的同时
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it also became成为 a destination目的地,
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它也成为了一个目的地
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and altered改变, really, the course课程 of my life.
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181000
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并且改变了我的人生轨迹
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In my graduate毕业 years年份 I worked工作 with
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在我的毕业年
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my colleague同事 and mentor导师 and friend朋友, Steve史蒂夫 Schneider施耐德,
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我与我的同事、导师兼朋友,斯蒂夫·斯内德一起
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at the National国民 Center中央 for Atmospheric大气的 Research研究,
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在国家大气研究中心
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working加工 on global全球 change更改 issues问题.
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进行关于全球变化问题的研究
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We've我们已经 written书面 a number of things on
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我们写了大量的东西
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the role角色 of Gaia盖亚 hypothesis假设 --
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都是是关于盖亚假说(能否在重要科学的意义上
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whether是否 or not you could consider考虑 Earth地球 as a single entity实体
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将地球看做一个独立存在的实体)
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in any meaningful富有意义的 scientific科学 sense,
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的作用
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and then, as an outgrowth生长 of that,
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后来,顺理成章的
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I worked工作 on the environmental环境的 consequences后果 of nuclear war战争.
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204000
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我又研究了核战争对环境的产生的后果
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So, wonderful精彩 things and grim严峻 things.
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有令人惊奇研究也有令人感到恐惧的研究
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But what it taught me was to look at Earth地球 as a planet行星
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但这些研究教会了我采用外部的视角
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with external外部 eyes眼睛, not just as our home.
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将地球看做一颗行星,而不仅仅是我们的家园
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And that is a wonderful精彩 stepping步进 away in perspective透视,
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4000
这是一种思考方法上的进步
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to try to then think about the way
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可以帮助我们理解
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our planet行星 behaves的行为, as a planet行星,
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3000
地球作为一个普通行星
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and with the life that's on it.
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以及作为一个具有生命的行星的特质
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And all of this seems似乎 to me to be
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227000
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同时我认为这样的进步
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a salient突出的 point in history历史.
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230000
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也是一个历史转折点
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We're getting得到 ready准备 to begin开始 to go
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232000
2000
人类已经正在准备
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through通过 the process处理 of leaving离开 our planet行星 of origin起源
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踏上征程,离开地球
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and out into the wider更宽的 solar太阳能 system系统 and beyond.
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去征服广袤的太阳系甚至更远的地方
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So, back to Mars火星.
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让我们回到火星
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How hard is it going to be to find life on Mars火星?
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在火星上找到生命是多难的一件事?
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Well, sometimes有时 it's really very hard for us to find each other,
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有时候我们会觉得在地球上想要找的彼此
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even on this planet行星.
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都不是一件容易的事
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So, finding发现 life on another另一个 planet行星
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所以想要在其他行星发现生命
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is a non-trivial不平凡的 occupation占用
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的难度可想而知
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and we spend a lot of time trying to think about that.
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3000
而且我们也花了大量的时间来思考这个问题
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Whether是否 or not you think it's likely容易 to be successful成功
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2000
一个人对是否可能成功找到火星生命的判断
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sort分类 of depends依靠 on what you think about
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某种程度取决于其对宇宙
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the chances机会 of life in the universe宇宙.
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生命存在几率的看法
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I think, myself,
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我个人认为
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that life is a natural自然 outgrowth生长
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生命是物质随着时间的推移
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of the increasing增加 complexification复化 of matter over time.
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而逐渐复化的自然结果
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So, you start开始 with the Big Bang and you get hydrogen,
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比如,从大爆炸开始首先形成了氢气
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and then you get helium, and then you get more complicated复杂 stuff东东,
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然后是氦气,后来又有了一些更复杂的东西
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and you get planets行星 forming成型 --
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直到行星最终形成
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and life is a common共同, planetary-based行星为主 phenomenon现象, in my view视图.
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276000
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从我的观点看来,生命只是一种以行星为基础的普通现象
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Certainly当然, in the last 15 years年份,
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当然,在过去的十五年中
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we've我们已经 seen看到 increasing增加 numbers数字 of planets行星
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我们看到
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outside of our solar太阳能 system系统 being存在 confirmed确认,
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越来越多的系外行星被确认存在
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and just last month, a couple一对 of weeks ago,
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就在上个月,几个星期之前
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a planet行星 in the size-class径级 of Earth地球
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一个地球大小的行星
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has actually其实 been found发现.
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刚刚被发现
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And so this is very exciting扣人心弦 news新闻.
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这是个令人兴奋的消息
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So, my first bold胆大 prediction预测 is that,
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所以,我第一个大胆的预测是
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is that in the universe宇宙, life is going to be everywhere到处.
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在宇宙中生命无处不在
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It's going to be everywhere到处 we look --
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凡是在我们视野内的
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where there are planetary行星 systems系统 that can possibly或者 support支持 it.
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304000
3000
行星系统都有可能支持生命的存在
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And those planetary行星 systems系统 are going to be very common共同.
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307000
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而此类的行星系统将会是非常常见的
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So, what about life on Mars火星?
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310000
2000
那么火星上的生命呢?
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Well, if somebody had asked me about a dozen years年份 ago
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312000
2000
如果有人十几年前问我
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what I thought the chances机会 of life on Mars火星 would be,
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314000
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关于火星上存在生命的机率有多大的问题
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I would've会一直 probably大概 said, a couple一对 of percent百分.
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3000
我当时可能会回答有百分之几
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And even that was considered考虑 outrageous蛮横的 at the time.
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320000
3000
尽管在当时这种机率被认为大得有点惊人
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I was once一旦 sneeringly轻蔑 introduced介绍
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323000
2000
我曾经被一位前任NASA官员
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by a former前任的 NASANASA official官方,
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325000
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轻蔑得介绍为
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as the only person on the planet行星
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327000
2000
地球上唯一还认为
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who still thought there was life on Mars火星.
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329000
2000
火星上有生命存在的人
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Of course课程, that official官方 is now dead, and I'm not,
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331000
2000
当然,那位官员现在已经死了,而我还没有
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so there's a certain某些 amount of glory荣耀
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333000
3000
所以比我的对手活得长
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in outliving活得比 your adversaries对手.
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336000
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还是相当值得骄傲的一件事
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But things have changed greatly非常
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2000
但在过去的十几年中
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over the last dozen years年份.
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340000
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很多东西都发生了巨大的变化
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And the reason原因 that they have changed
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2000
之所以发生这么大变化的原因是
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is because we now have new information信息.
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345000
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我们现在有了新的信息
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The amazing惊人 Pathfinder开创者 mission任务 that went in '97,
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令人惊喜的97年开拓者任务
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and the MERMER Rover流浪者 missions任务
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350000
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以及火星探索任务
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that are on Mars火星 as we speak说话 now
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352000
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该任务在此时还在火星进行着
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and the European欧洲的 Space空间 Agency's机构的 Mars火星 Express表现,
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354000
3000
还有欧洲空间局的火星快车号
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has taught us a number of amazing惊人 things.
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357000
2000
带给我们许许多多惊奇的发现
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There is sub-surface子表面 ice on that planet行星.
144
359000
3000
这其中就包括火星地下冰的发现
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And so where there is water,
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362000
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哪里有水
06:22
there is a very high chance机会 of our kind of life.
146
364000
2000
哪里就非常有可能存在着类似我们这样的生命
06:24
There's clearly明确地 sedimentary沉积 rocks岩石 all over the place地点
147
366000
2000
在一个登陆车所在的古老的海床上
06:26
one of the landers登陆器 is sitting坐在 in the middle中间 of an ancient seabed海底,
148
368000
3000
到处都明显的存在着沉积岩
06:29
and there are these amazing惊人 structures结构 called blueberries蓝莓,
149
371000
4000
以及一种被称作蓝莓的奇异结构
06:33
which哪一个 are these little, rocky岩石 concretions结核
150
375000
2000
这些小而硬的凝结物即是
06:35
that we are busy making制造 biologically生物
151
377000
2000
我的实验室内正在紧锣密鼓生物合成的
06:37
in my lab实验室 right now.
152
379000
2000
也是这种物质
06:39
So, with all of these things put together一起,
153
381000
2000
将这些东西都放在一起
06:41
I think that the chances机会 of life
154
383000
2000
我有理由认为生命存在的机率
06:43
are much greater更大 than I would've会一直 ever thought.
155
385000
2000
远远大于我曾经的预测
06:45
I think that the chance机会 of life having arisen兴起 on Mars火星, sometime某时 in its past过去,
156
387000
4000
我认为在曾经某个时期火星上产生过生命的机率
06:49
is maybe one in four to maybe even half and half.
157
391000
3000
大概在1/4到1/2之间
06:52
So this is a very bold胆大 statement声明.
158
394000
2000
这是个非常大胆的立场
06:54
I think it's there, and I think we need
159
396000
2000
我认为生命的确在那里,并且是在地下
06:56
to go look for it, and I think it's underground地下.
160
398000
2000
而我们需要去寻找它
06:58
So the game's游戏 afoot在进行中, and this is the game游戏 that we play in astro-biology天文生物学.
161
400000
4000
好戏正在上演,戏台就是天体生物学
07:02
How do you try to get a handle处理 on extraterrestrial外星人 life?
162
404000
3000
接下来的问题是我们该如何驾驭外星生命?
07:05
How do you plan计划 to look for it?
163
407000
2000
如何谋划寻找过程?
07:07
How do you know it when you find it?
164
409000
2000
当我们发现生命后如何才能得知?
07:09
Because if it's big and obvious明显, we would've会一直 already已经 found发现 it --
165
411000
2000
因为如果生命够大够明显的的话,我们早就已经发现它了
07:11
it would've会一直 already已经 bitten被咬 us on the foot脚丫子, and it hasn't有没有.
166
413000
3000
-如果可能它早就能咬到我们的脚了
07:14
So, we know that it's probably大概 quite相当 cryptic神秘.
167
416000
2000
所以也许那里的生命很隐秘
07:16
Very critically危重, how do we protect保护 it,
168
418000
2000
还有非常关键的一点是当我们发现生命了之后
07:18
if we find it, and not contaminate污染 it?
169
420000
3000
怎样保护它并免于污染它?
07:21
And also, even perhaps也许 more critically危重, because
170
423000
3000
也许更关键的一点,由于地球
07:24
this is the only home planet行星 we have,
171
426000
2000
是我们唯一的家园
07:26
how do we protect保护 us from it, while we study研究 it?
172
428000
3000
我们该怎样在研究外星生命的同时保护自己?
07:30
So why might威力 it be hard to find?
173
432000
2000
那么为什么那里的生命可能很难被发现?
07:32
Well, it's probably大概 microscopic显微, and it's never easy简单
174
434000
2000
当然,这种生命可能是显微尺度的
07:34
to study研究 microscopic显微 things,
175
436000
2000
想要研究这种生命也绝非易事
07:36
although虽然 the amazing惊人 tools工具 that we now have to do that
176
438000
3000
即使我们现在有先进的工具
07:39
allow允许 us to study研究 things in much greater更大 depth深度,
177
441000
2000
让我们能比以前更加深入得研究
07:41
at much smaller scales than ever before.
178
443000
3000
尺寸异常微小的生物
07:44
But it's probably大概 hiding, because if you are out
179
446000
3000
这些生命也有可能隐藏在暗处
07:47
sequestering螯合 resources资源 from your environment环境, that makes品牌 you yummy好吃,
180
449000
3000
而我们对它们来说相当美味
07:50
and other things might威力 want to eat you, or consume消耗 you.
181
452000
2000
所以有可能被他们吃掉
07:52
And so, there's a game游戏 of predator-prey捕食
182
454000
3000
在任何生物系统中
07:55
that's going to be, essentially实质上, universal普遍, really,
183
457000
5000
这种捕食与被捕食的关系
08:00
in any kind of biological生物 system系统.
184
462000
2000
都是本质上存在的
08:02
It also may可能 be very, very different不同 in its fundamental基本的 properties性能
185
464000
3000
这种生命也许在内在属性上也与我们有本质区别
08:05
its chemistry化学, or its size尺寸.
186
467000
2000
无论是化学成分还是体积大小
08:07
We say small, but what does that mean?
187
469000
2000
我们说它小,但具体有多小?
08:09
Is it virus-sized病毒大小? Is it smaller than that?
188
471000
2000
跟病毒差不多大?还是比病毒更小?
08:11
Is it bigger than the biggest最大 bacterium细菌? We don't know.
189
473000
2000
亦或是比最大的细菌还大?天知道
08:13
And speed速度 of activity活动, which哪一个 is something that we face面对
190
475000
3000
还有它们的活力,这也是我们在研究
08:16
in our work with sub-surface子表面 organisms生物,
191
478000
2000
地下生物时所遇到的问题
08:18
because they grow增长 very, very slowly慢慢地.
192
480000
2000
因为它们的生长速度是异常之慢
08:20
If I were to take a swab拖把 off your teeth
193
482000
3000
如果我从你的牙上擦下来点东西
08:23
and plate盘子 it on a PetriPetri网 plate盘子,
194
485000
2000
并放在培养皿上
08:25
within about four or five hours小时, I would have to see growth发展.
195
487000
3000
大概过4、5个小时我们就肯定会看到这些生物的生长
08:28
But the organisms生物 that we work with,
196
490000
2000
但对我们研究的地下
08:30
from the sub-surface子表面 of Earth地球,
197
492000
1000
生物来说
08:31
very often经常 it's months个月 -- and in many许多 cases, years年份 --
198
493000
3000
历时数月甚至数年才能观察到生长现象
08:34
before we see any growth发展 whatsoever任何.
199
496000
2000
是常事
08:36
So they are, intrinsically本质, a slower比较慢 life-form生命形式.
200
498000
3000
所以他们从本质上将属于慢速生命形式
08:39
But the real真实 issue问题 is that we are guided引导 by
201
501000
3000
但其实真正的问题在于
08:42
our limited有限 experience经验,
202
504000
2000
我们都习惯于被自己的经验所引导
08:44
and until直到 we can think out of the box of our cranium颅骨 and what we know,
203
506000
4000
直到我们能冲破思想的樊篱后
08:48
then we can't recognize认识 what to look for,
204
510000
2000
我们才能意识到我们要找的是什么
08:50
or how to plan计划 for it.
205
512000
2000
或者怎样为其制定计划
08:53
So, perspective透视 is everything
206
515000
2000
所以正确的思考方法是一切的前提
08:55
and, because of the history历史 that I've just briefly简要地 talked to you about,
207
517000
3000
并且,正如我之前简介的自己的那段经历
08:58
I have learned学到了 to think about Earth地球
208
520000
2000
我已经学会在思考问题的时候
09:00
as an extraterrestrial外星人 planet行星.
209
522000
2000
将地球看做一个普通的地外行星
09:02
And this has been invaluable无价 in our approach途径 to try to study研究 these things.
210
524000
4000
这已经成为我们研究相关问题的一个非常宝贵的手段
09:06
This is my favorite喜爱 game游戏 on airplanes飞机:
211
528000
2000
这是我乘飞机时喜欢的的一个游戏
09:08
where you're in an airplane飞机 and you look out the window窗口,
212
530000
2000
在飞机上,从舷窗眺望
09:10
you see the horizon地平线.
213
532000
1000
你可以看到地平线
09:11
I always turn my head on the side,
214
533000
2000
这时候我总是将头靠在一侧
09:13
and that simple简单 change更改 makes品牌 me go from
215
535000
3000
这一小小的改变会让我
09:16
seeing眼看 this planet行星 as home,
216
538000
2000
看地球的角度从自己的家
09:18
to seeing眼看 it as a planet行星.
217
540000
2000
变换到一个行星
09:20
It's a very simple简单 trick, and I never fail失败 to do it
218
542000
2000
这是个非常简单的戏法,令我乐此不疲
09:22
when I'm sitting坐在 in a window窗口 seat座位.
219
544000
2000
当我坐在靠窗的座位的时候
09:24
Well, this is what we apply应用 to our work.
220
546000
2000
当然我们也把这应用与我们的工作
09:26
This shows节目 one of the most extreme极端 caves洞穴 that we work in.
221
548000
3000
这幅照片展示的是我们工作过的最极端的洞穴
09:29
This is Cueva洞穴 de Villa别墅 Luz卢斯 in Tabasco塔巴斯科, in Mexico墨西哥,
222
551000
4000
这是位于墨西哥塔巴斯科州的光明洞
09:33
and this cave洞穴 is saturated饱和的 with sulfuric acid.
223
555000
3000
洞内充满了硫酸
09:36
There is tremendous巨大 amounts of hydrogen sulfide硫化物
224
558000
2000
火山以及分解的蒸发石
09:38
coming未来 into this cave洞穴 from volcanic火山 sources来源
225
560000
3000
--一种藏在洞穴主要成分:
09:41
and from the breakdown分解 of evaporite蒸发岩 --
226
563000
2000
碳酸盐之下的矿物
09:43
minerals矿物质 below下面 the carbonates碳酸盐 in which哪一个 this cave洞穴 is formed形成 --
227
565000
4000
产生大量的硫化氢气体
09:47
and it is a completely全然 hostile敌对 environment环境 for us.
228
569000
2000
这使洞穴环境变得对人类极其不利
09:49
We have to go in with protective保护的 suits西装 and breathing呼吸 gear齿轮,
229
571000
4000
要想进入洞穴,我们必须穿着保护服以及呼吸装置
09:53
and 30 parts部分 per million百万 of H2S will kill you.
230
575000
5000
否则百万分之三十的硫化氢就会要了我们的命
09:58
This is regularly经常 several一些 hundred parts部分 per million百万.
231
580000
2000
而洞穴里的硫化氢浓度高达百万分之几百
10:00
So, it's a very hazardous危险 environment环境,
232
582000
2000
除此之外那里还有一氧化碳等气体
10:02
with COCO as well, and many许多 other gases气体.
233
584000
2000
所以那里的环境的确异常危险
10:04
These extreme极端 physical物理 and chemical化学 parameters参数
234
586000
3000
这些极端的物理化学参数
10:07
make the biology生物学 that grows成长 in these places地方 very special特别.
235
589000
4000
会使得生长在这里的生物变得异常
10:11
Because contrary相反 to what you might威力 think, this is not devoid没有 of life.
236
593000
3000
也许与你们想象的相反,那里不是生命的禁区
10:14
This is one of the richest首富 caves洞穴
237
596000
2000
这是我们发现的
10:16
that we have found发现 on the planet行星, anywhere随地.
238
598000
2000
地球上生命种类最丰富的洞穴之一
10:18
It's bursting爆破 with life.
239
600000
2000
简直可以说是塞满了生命
10:20
The extremes极端 on Earth地球 are interesting有趣 in their own拥有 right,
240
602000
2000
地球上的各种极端本身就是很吸引人的
10:22
but one of the reasons原因 that we're interested有兴趣 in them
241
604000
2000
但我们之所以对其感兴趣的原因之一
10:24
is because they represent代表, really,
242
606000
2000
是这些环境极端恶劣的洞穴可以为我们呈现
10:26
the average平均 conditions条件 that we may可能 expect期望 on other planets行星.
243
608000
3000
我们想象中的其他星球的普通环境
10:29
So, this is part部分 of the ability能力 that we have,
244
611000
2000
这使我们具有部分
10:31
to try to stretch伸展 our imagination想像力,
245
613000
2000
扩展自我想象力
10:33
in terms条款 of what we may可能 find in the future未来.
246
615000
3000
用以预测未来可能的发现的能力
10:36
There's so much life in this cave洞穴,
247
618000
2000
太多太多的生命生存在于这个洞穴里
10:38
and I can't even begin开始
248
620000
2000
覆盖了整个洞穴
10:40
to scratch the surface表面 of it with you.
249
622000
2000
以至于我们都不能看到它原来的表面
10:42
But one of the most famous著名 objects对象 out of this
250
624000
2000
其中一种著名的物体
10:44
are what we call SnottitesSnottites, for obvious明显 reasons原因.
251
626000
3000
我们叫它“鼻涕”
10:47
This stuff东东 looks容貌 like what comes out of your two-year-old's二十岁的 nose鼻子 when he has a cold.
252
629000
4000
因为这玩艺儿看起来像是从感冒了两年的人的鼻子里流出来的东西
10:51
And this is produced生成 by bacteria who are actually其实
253
633000
3000
这其实是一种细菌的产物
10:54
making制造 more sulfuric acid,
254
636000
2000
它们可以产生硫酸
10:56
and living活的 at pHspH值 right around zero.
255
638000
3000
并且生活在pH为零左右的环境中
10:59
And so, this stuff东东 is like battery电池 acid.
256
641000
2000
所以那些“鼻涕”其实是些类似蓄电池酸液的东西
11:01
And yet然而, everything in this cave洞穴 has adapted适应 to it.
257
643000
3000
事实上这里所有的生物都已经适应了洞穴内的环境
11:04
In fact事实, there's so much energy能源 available可得到
258
646000
2000
这里有大量的能量
11:06
for biology生物学 in this cave洞穴,
259
648000
2000
满足各种生物的需求
11:08
that there's actually其实 a huge巨大 number of cavefishcavefish.
260
650000
2000
甚至可以养活许多的洞穴鱼类
11:10
And the local本地 ZoqueZoque Indians印度人
261
652000
2000
当地的索克人
11:12
harvest收成 this twice两次 a year,
262
654000
2000
每两年收割一次这种东西
11:14
as part部分 of their Easter复活节 week celebration庆典 and Holy Week celebration庆典.
263
656000
2000
作为复活节周和圣周庆祝活动的一部分
11:16
This is very unusual异常 for caves洞穴.
264
658000
2000
这对于洞穴来说是非常常见的
11:18
In some of the other amazing惊人 caves洞穴 that we work in --
265
660000
3000
有一些令人惊奇的洞穴
11:21
this is in LechuguillaLechuguilla cave洞穴 in New Mexico墨西哥 near Carlsbad卡尔斯巴德,
266
663000
4000
比如这个在新墨西哥州卡尔斯巴德附近的墨西哥龙舌兰洞
11:25
and this is one of the most famous著名 caves洞穴 in the world世界.
267
667000
3000
是世界上最著名的洞穴之一
11:28
It's 115 miles英里 of mapped映射 passage通道,
268
670000
2000
它有着115英里长的通道
11:30
it's pristine质朴, it has no natural自然 opening开盘
269
672000
3000
保持着原始的面貌,没有天然洞口
11:33
and it's a gigantic巨大 biological生物,
270
675000
2000
是一个巨大的生物学及
11:35
geo-microbiological地质微生物 laboratory实验室.
271
677000
2000
地质微生物学实验室
11:38
In this cave洞穴, great areas are covered覆盖 by
272
680000
3000
在这个洞穴中,一种淡红色的物质
11:41
this reddish material材料 that you see here,
273
683000
2000
覆盖了你可以看到的大片地域
11:43
and also these enormous巨大 crystals晶体
274
685000
2000
你还可以在这里看到悬挂着的
11:45
of selenite亚硒酸钠 that you can see dangling悬空 down.
275
687000
2000
亚硒酸盐的巨大晶体
11:47
This stuff东东 is produced生成 biologically生物.
276
689000
3000
这种东西是由生物合成的
11:50
This is the breakdown分解 product产品 of the bedrock基岩,
277
692000
3000
这是基岩分解后的产物
11:53
that organisms生物 are busy munching大嚼 their way through通过.
278
695000
3000
上面有生物在忙着大快朵颐
11:56
They take iron and manganese minerals矿物质
279
698000
3000
它们将铁和锰带入基岩
11:59
within the bedrock基岩 and they oxidize氧化 them.
280
701000
2000
并将其氧化
12:01
And every一切 time they do that, they get a tiny little packet of energy能源.
281
703000
4000
每当它们这样做的时候,都会得到一点点能量
12:05
And that tiny little packet of energy能源 is what they use, then,
282
707000
3000
这些能量就是它们所用来
12:08
to run their life processes流程.
283
710000
2000
维持自己生命活动的
12:10
Interestingly有趣的是 enough足够, they also do this
284
712000
2000
足够有趣的是,它们还会利用
12:12
with uranium and chromium, and various各个 other toxic有毒的 metals金属.
285
714000
3000
铀和铬,以及其他一些毒性金属来完成相同过程
12:15
And so, the obvious明显 avenue大街
286
717000
3000
像生物治理这样重要的
12:18
for bio-remediation生物整治
287
720000
2000
净化环境的手段
12:20
comes from organisms生物 like this.
288
722000
2000
便需要依赖类似这样的生物来进行
12:22
These organisms生物 we now bring带来 into the lab实验室,
289
724000
2000
我们现在将这些生物带进了实验室
12:24
and you can see some of them growing生长 on PetriPetri网 plates,
290
726000
2000
将它们放在培养皿上
12:26
and get them to reproduce复制 the precise精确 biominerals生物矿物
291
728000
3000
引导它们正确的进行生物矿物质的生产
12:29
that we find on the walls墙壁 of these caves洞穴.
292
731000
2000
这些矿物就是在洞穴壁上发现的
12:31
So, these are signals信号 that they leave离开 in the rock record记录.
293
733000
3000
这些是它们留在岩石上的信号物质
12:34
Well, even in basalt玄武岩 surfaces in lava-tube熔岩管 caves洞穴,
294
736000
3000
即使是在由火山活动形成的
12:37
which哪一个 are a by-product副产品 of volcanic火山 activity活动,
295
739000
2000
熔岩管洞穴内的玄武岩的表面
12:39
we find these walls墙壁 totally完全 covered覆盖,
296
741000
2000
在很多情况下
12:41
in many许多 cases,
297
743000
2000
我们都可以发现
12:43
by these beautiful美丽, glistening闪闪发光 silver walls墙壁,
298
745000
2000
有漂亮、闪耀的银色、亮粉
12:45
or shiny闪亮 pink or shiny闪亮 red or shiny闪亮 gold.
299
747000
3000
亮红、两金色的物质覆盖
12:48
And these are mineral矿物 deposits存款
300
750000
2000
这些都是由细菌产生的
12:50
that are also made制作 by bacteria.
301
752000
2000
矿物质沉淀形成的
12:52
And you can see in these central中央 images图片 here,
302
754000
2000
你们可以看到中间的这些图片
12:54
scanning扫描 electron电子 micrographs显微照片 of some of these guys --
303
756000
3000
这些是通过扫描电子显微得到的图像
12:57
these are gardens花园 of these bacteria.
304
759000
2000
这里简直就是细菌的后花园
12:59
One of the interesting有趣 things about these particular特定 guys
305
761000
3000
一件关于这些特别的小家伙们的有意思的事是
13:02
is that they're in the actinomycete放线菌
306
764000
2000
它们属于放线菌和链霉菌类
13:04
and streptomycete链霉菌 groups of the bacteria,
307
766000
2000
我们就是从它们身上得到
13:06
which哪一个 is where we get most of our antibiotics抗生素.
308
768000
2000
大部分的抗生素的
13:09
The sub-surface子表面 of Earth地球
309
771000
2000
地球的表面之下
13:11
contains包含 a vast广大 biodiversity生物多样性.
310
773000
2000
存在着惊人的生物多样性
13:13
And these organisms生物,
311
775000
2000
由于这些生物
13:15
because they're very separate分离 from the surface表面,
312
777000
2000
与表面隔离
13:17
make a vast广大 array排列 of novel小说 compounds化合物.
313
779000
4000
所以它们产生的一系列化合物都是新型的
13:21
And so, the potential潜在 for exploiting利用 this
314
783000
2000
可见利用这些化合物
13:23
for pharmaceutical制药 and industrial产业 chemical化学 uses使用
315
785000
3000
来发展制药和化工业的潜力
13:26
is completely全然 untapped未开发,
316
788000
2000
还完全没有被开发出来
13:28
but probably大概 exceeds超过 most of the rest休息
317
790000
2000
也许它们在这方面的潜力要超出
13:30
of the biodiversity生物多样性 of the planet行星.
318
792000
2000
地球上其他生物的总和
13:32
So, lava-tube熔岩管 caves-caves--
319
794000
2000
熔岩管洞穴--
13:34
I've just told you about organisms生物 that live生活 here on this planet行星.
320
796000
3000
我刚才已经为你们讲解的微生物所存在的地方
13:37
We know that on Mars火星 and the Moon月亮
321
799000
2000
我们已经知道在火星和月球上
13:39
there are tons of these structures结构.
322
801000
2000
有很多这样的结构
13:41
We can see them.
323
803000
1000
我们可以看到它们
13:42
On the left you can see a lava岩浆 tube forming成型
324
804000
2000
在左边你可以看到熔岩管道正在形成
13:44
at a recent最近 eruption喷发 -- Mount安装 Etna埃特纳 in Sicily西西里岛 --
325
806000
3000
于西西里埃特纳火山最近的一次喷发中
13:47
and this is the way these tubes form形成.
326
809000
2000
这正是此类管道形成的途径
13:49
And when they hollow空洞 out,
327
811000
1000
当它们变得中空时
13:50
then they become成为 habitats栖息地 for organisms生物.
328
812000
2000
正是生物栖息地形成之时
13:53
These are all over the planet行星 Mars火星,
329
815000
2000
这些管道在火星随处可见
13:55
and we're busy cataloguing编目 them now.
330
817000
2000
我们现在正忙着对它们进行编目
13:57
And so, there's very interesting有趣 cave洞穴 real真实 estate房地产
331
819000
2000
所以火星上有,至少是这种的
13:59
on Mars火星, at least最小 of that type类型.
332
821000
3000
有趣的洞穴房子
14:02
In order订购 to access访问
333
824000
2000
为了能够得到
14:04
these sub-surface子表面 environments环境 that we're interested有兴趣 in,
334
826000
3000
我们所感兴趣的类似的地下环境
14:07
we're very interested有兴趣 in developing发展 the tools工具 to do this.
335
829000
3000
我们非常乐意开发相关的工具
14:10
You know, it's not easy简单 to get into these caves洞穴.
336
832000
2000
要知道想要进入这些洞穴可不是易事
14:12
It requires要求 crawling爬行, climbing攀登,
337
834000
2000
需要进行爬行,攀爬
14:14
rope-work绳工作, technical技术 rope-work绳工作
338
836000
3000
缆绳作业
14:17
and many许多 other complex复杂 human人的 motions运动
339
839000
4000
以及其他一些复杂的活动
14:21
in order订购 to access访问 these.
340
843000
2000
才可以到达这样的地方
14:23
We face面对 the problem问题 of, how can we do this robotically机器人?
341
845000
3000
我们面临的问题是怎样才能利用机器人完成?
14:26
Why would we want to do it robotically机器人?
342
848000
2000
我们为什么要让机器人来干这样的活呢?
14:28
Well, we're going to be sending发出
343
850000
2000
那是因为
14:30
robotic机器人 missions任务 to Mars火星
344
852000
2000
经过长期的载人火星任务后
14:32
long in advance提前 of human人的 missions任务.
345
854000
2000
我们将会将机器人送上火星
14:34
And then, secondly其次, getting得到 back to that earlier point that I made制作
346
856000
3000
就像前面我所提到的
14:37
about the preciousness贵重 of any life that we may可能 find
347
859000
4000
我们要珍惜我们在火星上可能发现的任何生命
14:41
on Mars火星, we don't want to contaminate污染 it.
348
863000
2000
而不去污染它们
14:43
And one of the best最好 ways方法 to study研究 something without contaminating污染 it
349
865000
3000
最好的避免污染同时又对其进行研究的办法
14:46
is to have an intermediary中介.
350
868000
2000
就是借助机器人这样的中间人
14:48
And in this case案件, we're imagining想象
351
870000
2000
在这个案例中
14:50
intermediary中介 robotic机器人 devices设备
352
872000
2000
我们假象出的机器人设备
14:52
that can actually其实 do some of that
353
874000
2000
可以为我们完成一些
14:54
front-end前端 work for us,
354
876000
2000
前端的工作
14:56
to protect保护 any potential潜在 life that we find.
355
878000
2000
从而可以保护潜在的生命
14:58
I'm not going to go through通过 all of these projects项目 now,
356
880000
3000
我不会一一介绍所有这些项目
15:01
but we're involved参与 in about half-a-dozen半打 robotic机器人 development发展 projects项目,
357
883000
3000
但是我们现在跟其他很多组织一起合作
15:04
in collaboration合作 with a number of different不同 groups.
358
886000
3000
参与在数个机器人的开发项目中
15:07
I want to talk specifically特别 about the
359
889000
2000
我现在想向你们详细介绍
15:09
array排列 that you see on the top最佳.
360
891000
2000
上面的这一系列
15:11
These are hopping跃迁 microbotmicrobot swarms成群.
361
893000
3000
这些是微型机器人群
15:14
I'm working加工 on this with the Field领域 and Space空间 Robotics机器人 Laboratory实验室
362
896000
2000
我和我MIT的朋友史蒂夫·杜波夫斯基
15:16
and my friend朋友 Steve史蒂夫 DubowskyDubowsky at MITMIT,
363
898000
3000
同地面空间机器人实验室一道在做这方面的工作
15:19
and we have come up with the idea理念
364
901000
2000
我们有了一个想法
15:21
of having little, jumping跳跃 bean-like豆状
365
903000
3000
去制造一种由人造肌肉驱动的
15:24
robots机器人
366
906000
2000
可跳跃的
15:26
that are propelled推进的 by artificial人造 muscle肌肉,
367
908000
3000
豆型小机器人
15:29
which哪一个 is one of the DubowskyDubowsky Lab's实验室 specialties特色 --
368
911000
3000
人造肌肉或EPAMs
15:32
are the EPAMsEPAMs, or artificial人造 muscles肌肉.
369
914000
2000
都是杜波夫斯基实验室的专长
15:34
And these allow允许 them to hop.
370
916000
2000
并且使这些机器人具有跳跃的能力
15:36
They behave表现 with
371
918000
2000
我们仿照蜂群的行为
15:38
a swarm一群 behavior行为,
372
920000
2000
来打造这些机器人
15:40
where they relate涉及 to each other,
373
922000
2000
使它们
15:42
modeled仿照 after insect昆虫 swarm一群 behavior行为,
374
924000
2000
具备相应的蜂群行为
15:44
and they could be made制作 very numerous众多.
375
926000
3000
而且它们可以被无数地制造出来
15:47
And so, one can send发送 a thousand of them,
376
929000
2000
就像你们从左上方这张图上看到的那样
15:49
as you can see in this upper left-hand左手 picture图片,
377
931000
3000
我们可以将成千上万的这样的机器人送上火星
15:52
a thousand of them could fit适合 into the payload有效载荷 bay
378
934000
3000
目前火星探测者使用的有效载重仓
15:55
that was used for one of the current当前 MERMER Rovers流浪者.
379
937000
3000
可以装载一千个这样的机器人
15:58
And these little guys -- you could lose失去 many许多 of them.
380
940000
3000
这些小家伙即使损失很多也无所谓
16:01
If you send发送 a thousand of them,
381
943000
2000
由于数量巨大
16:03
you could probably大概 get rid摆脱 of 90 percent百分 of them and still have a mission任务.
382
945000
2000
使得失去其中的90%也依然可以完成任务
16:05
And so, that allows允许 you the flexibility灵活性
383
947000
3000
这样就可以允许我们具有
16:08
to go into very challenging具有挑战性的 terrain地形
384
950000
3000
进入富有挑战性地形的灵活性
16:11
and actually其实 make your way where you want to go.
385
953000
2000
并且正确地到达我们想要去的地方
16:13
Now, to wrap this up, I want to talk for two seconds
386
955000
3000
现在来总结一下,我想花几秒钟讲下
16:16
about caves洞穴 and the human人的 expansion扩张 beyond Earth地球
387
958000
3000
洞穴和人类在地球外的扩张之间的关系
16:19
as a natural自然 outgrowth生长 of the work that we do in caves洞穴.
388
961000
3000
作为一项我们在洞穴方面工作的成果
16:22
It occurred发生 to us a number of years年份 ago
389
964000
2000
若干年前我们就想到
16:24
that caves洞穴 have many许多 properties性能
390
966000
2000
过去,作为人类
16:26
that people have used
391
968000
2000
及其它一些生物的栖息地
16:28
and other organisms生物 have used as habitat栖息地 in the past过去.
392
970000
2000
洞穴有很多特性
16:30
And perhaps也许 it's time we started开始 to explore探索 those,
393
972000
3000
也许现在到了我们开始开发这些特性的时候了
16:34
in the context上下文 of future未来 Mars火星 and the Moon月亮 exploration勘探.
394
976000
3000
特别是在未来火星和月球探索的背景下
16:37
So, we have just finished a NASANASA Institute研究所 for Advanced高级 Concepts概念 Phase IIII study研究,
395
979000
5000
所以,我们刚刚建立了一个第二阶段先进概念研究NASA学会
16:42
looking at the irreducible束缚 set of technologies技术
396
984000
2000
着眼于不可或缺的技术
16:44
that you would need in order订购 to
397
986000
2000
用于使
16:46
actually其实 allow允许 people to inhabit居住于 lava岩浆 tubes
398
988000
3000
人类可以在月球或火星
16:49
on the Moon月亮 or Mars火星.
399
991000
2000
的熔岩管内生活
16:51
It turns out to be a fairly相当 simple简单 and small list名单,
400
993000
3000
似乎这是项比较简单、工作量小的工作
16:54
and we have gone走了
401
996000
2000
我们已经在
16:56
in the relatively相对 primitive原始 technology技术 direction方向.
402
998000
2000
相对原始的科技方向上有所进展
16:58
So, we're talking about things like inflatable充气 liners内衬
403
1000000
3000
我们说的是可充气的衬层
17:01
that can conform符合 to the complex复杂 topological拓扑 shape形状
404
1003000
3000
可与洞内复杂的拓扑形状
17:04
on the inside of a cave洞穴,
405
1006000
2000
相吻合
17:06
foamed-in-place发泡就地 airlocks气闸 to deal合同 with this complex复杂 topology拓扑,
406
1008000
4000
现场发泡过度气压舱可以用来解决复杂的拓扑
17:10
various各个 ways方法 of getting得到 breathing呼吸 gases气体
407
1012000
3000
宇航服的内部材料
17:13
made制作 from the intrinsic固有 materials物料 of these bodies身体.
408
1015000
3000
可以采用多种方法取得供人呼吸的气体
17:16
And the future未来 is there for us
409
1018000
2000
未来在等着我们去
17:18
to use these lava-tube熔岩管 caves洞穴 on Mars火星.
410
1020000
3000
利用这些火星上的熔岩洞
17:21
And right now we're in caves洞穴, and we're doing science科学 and recreation娱乐,
411
1023000
4000
马上我们就可以在洞穴里进行科学以及娱乐活动
17:25
but I think in the future未来 we'll be using运用 them
412
1027000
2000
但我认为在未来我们会
17:27
for habitat栖息地 and science科学 on these other bodies身体.
413
1029000
2000
穿着宇航服来利用它们作为栖息和科学研究的地点
17:29
Now, my view视图 of what the current当前 status状态
414
1031000
3000
现在,我关于火星目前
17:32
of potential潜在 life on Mars火星 is
415
1034000
2000
潜在生命的状况的观点是
17:34
that it's probably大概 been on the planet行星,
416
1036000
3000
生命可能存在于那个星球
17:37
maybe one in two chances机会.
417
1039000
3000
大概有1/2的机率
17:40
The question as to whether是否
418
1042000
3000
火星上的生命
17:43
there is life on Mars火星 that is related有关 to life on Earth地球
419
1045000
4000
是否与地球上的生命有联系
17:47
has now been very muddied搅浑,
420
1049000
2000
现在还是很模糊的一个问题
17:49
because we now know,
421
1051000
1000
因为现在我们从
17:50
from Mars火星 meteorites陨石 that have made制作 it to Earth地球,
422
1052000
3000
到达地球的火星陨石得知
17:53
that there's material材料 that can be exchanged交换 between之间 those two planets行星.
423
1055000
4000
这两个星球上的物质是可以进行交换的
17:57
One of the burning燃烧 questions问题, of course课程, is
424
1059000
2000
一个急待解决的问题是
17:59
if we go there and find life in the sub-surface子表面,
425
1061000
3000
如果我们到了火星并在地下发现了生命
18:02
as I fully充分 expect期望 that we will,
426
1064000
2000
就想我所期望的那样
18:04
is that a second第二 genesis创世纪 of life?
427
1066000
2000
那么这会是生命的第二个起源么?
18:06
Did life start开始 here
428
1068000
2000
生命是在地球发源
18:08
and was it transported there?
429
1070000
2000
然后经传播到达火星的?
18:10
Did it start开始 there and get transported here?
430
1072000
3000
还是在那里起源然后传播到我们这里的?
18:13
This will be a fascinating迷人 puzzle难题 as we go into the next下一个 half-century半个世纪,
431
1075000
4000
进入下半个世纪后这将成为一个具有吸引力的难题
18:17
and where I expect期望 that we will
432
1079000
2000
我希望我们
18:19
have more and more Mars火星 missions任务 to answer回答 these questions问题.
433
1081000
3000
会有越来越多的火星探索任务来回答这些问题
18:22
Thank you.
434
1084000
2000
谢谢
Translated by Zhunan Gou
Reviewed by Zhu Jie

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ABOUT THE SPEAKER
Penelope Boston - Cave scientist
Penelope Boston studies caves and karst formations, and the special biology that lives in them -- both here on Earth and possibly on other planets.

Why you should listen

Penelope Boston is fascinated by caves -- secret, mineral environments that shelter mysteries in beguiling darkness and stillness. She's spent most of her career studying caves and karst formations (karst is a formation where a bedrock, such as limestone, is eaten away by water to form underground voids), and is the cofounder of the new National Cave and Karst Research Institute, based in New Mexico.

Deep inside caves, there's a biology that is like no other on Earth, protected from surface stress and dependent on cave conditions for its survival. As part of her work with caves, Boston studies this life -- and has made the very sensible suggestion that, if odd forms of life lie quietly undiscovered in Earth's caves, there's a good chance it might also have arisen in caves and karst on other planets. Now, she's working on some new ways to look for it

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