中国大陸工业机器人年安装量超过世界其他地区总和？

合肥一条汽车装配线上工作的机器人。中国的机器人公司与电动汽车和人工智能行业的企业一样，都已从国家层面的推动中受益。 Qilai Shen for The New York Times

中国正在以远超其他国家的速度制造和安装工业机器人，美国则远远落后，位居第三，这使中国在全球制造业中已经拥有的主导地位进一步得到巩固。

据面向工业机器人制造商的非营利行业组织——国际机器人联合会周四发布的报告，去年中国工厂运行的机器人数量超过200万台。报告还称，中国工厂去年新安装了近30万台机器人，超过世界其他地区的总和。美国工厂安装的机器人为3.4万台。

在中国工厂加大机器人运用的同时，其机器人制造能力也在提升。政府运用公共资金和政策指令来鼓励中国企业成为机器人以及半导体和人工智能等其他先进技术领域的领军者。

在全球范围内，机器人和人工智能正对制造业产生日益重要且具颠覆性的作用。工业机器人适用范围广泛，从焊接汽车零部件的机械臂到将箱子吊到传送带上的机械爪。随着这种技术帮助工厂提高效率，一些工厂需要的工人数量正在减少，其他员工的角色也发生了变化。

过去十年里，中国开始了大规模行动，在工厂推广机器人，成为机器人的制造大国，并把人工智能领域的进步结合到机器人行业中来。

科技研究公司Omdia的首席分析师苏连杰表示，中国的企业已从国家层面的大力推动中受益，这与中国的电动汽车和人工智能行业的发展方式完全一样。

“这并非偶然，”苏连杰说。“中国的企业在这方面投资已有多年。”

中国让自己成为世界制造业强国努力的一个关键部分是大力推动工厂自动化。自2017年以来，中国工厂每年安装的机器人数量超过15万台。与此同时，制造业的产出也在大幅增长。截至今年年初，中国工厂生产的制成品已占全球总量的近三分之一，超过美国、德国、日本、韩国以及英国的总和。

中国之后的四个使用工业机器人最多的国家分别是日本、美国、韩国以及德国。与上年相比，这四个国家安装的机器人数量去年都有所下降。其中日本安装了4.4万台机器人。

2015年，中国政府把提升本国在机器人领域的全球竞争力作为《中国制造2025》运动的一项首要任务，以减少先进制成品的进口。

重点行业几乎可以无限制地从国有银行获得低利率贷款，并在收购外国竞争对手上得到帮助，享有政府的直接注资或其他方式的扶持。2021年，中国政府颁布了一项全国性的详细战略推广使用机器人。

“大家能看到这项战略多么有效；缺乏战略的国家始终处于劣势，”机器人联合会秘书长苏珊娜·比勒说。

该联合会的数据显示，中国在全球机器人制造业占的份额去年上升到了33%，高于2023年的25%。此前领先的日本在全球市场占比已从2023年的38%下降到了去年的29%。

直到去年之前，中国工厂安装的进口机器人数量仍多于国产机器人。但中国去年安装的机器人中有近60%是国产的。

总体而言，中国工厂使用的机器人数量是美国的五倍。

宁波极氪汽车工厂里运送重物的自动平板车。 Qilai Shen for The New York Times

机器人联合会的数据不包括人形机器人，这种有两条腿的机器人目前大部分仍处于实验阶段。但中国政府的扶持已带动了人形机器人初创企业的蓬勃发展，形成了一个生产机器人专用部件（例如电动关节）的配套产业生态系统。

总部设在技术热点城市杭州的人形机器人初创企业宇树科技有限公司曾在本月早些时候表示，有计划在今年年底前上市。宇树科技生产的最新型号人形机器人起价3.99万元，比行业领军者美国波士顿动力公司机器人的售价低得多。

尽管如此，中国公司在制造人形机器人的一些关键部件（包括某些传感器和半导体）方面仍落后于外国竞争对手，Omdia的苏连杰说道。

许多部件的顶级产品仍在德国和日本等长期在机器人制造业领先的国家生产，他说。

“如果你要组装一个真正顶尖的人形机器人的话，它几乎完全不是中国制造的，”苏连杰说。“它也许会用一两个中国部件，但总的来说，整个系统会是很国际化的。”

但就工业机器人而言，中国拥有众多优势。它有大量能安装机器人的熟练电工和专业计算机程序员。但就连中国也有机器人安装专家短缺的问题，他们的年薪飙升至近43万元。

此外，中国的人工智能行业高度聚焦于运用这项新技术来追踪和优化工厂设备性能的各个环节。

中国企业“正在利用人工智能迅速介入，判断哪些机器运行良好，哪些机器略有不足”，在上海从事自动化行业供应链研究的顾问卡梅伦·约翰逊说。他还说，在中国以外的地方，“人们还没有把人工智能视为一个制造业工具，至少目前还没有，不像中国人正在做的那样。”

美国解雇一名外交官，隐瞒与中共官员关系

 

美国国务院解雇了一名外交官，称其违反规定，未如实申报与一名中共官员之女的交往。 Pool photo by Mandel Ngan

国务院解雇一名美国外交官，官员表示，该外交官隐瞒了与一名有中共背景的中国女性的恋爱关系。

美国官员表示，该外交官身为外交事务官员，按规定需披露自己同这名女性的交往情况——该女性系中共官员之女。

国务院未披露该外交官姓名。国务院发言人汤米·皮戈特在声明中称，涉事人员“承认隐瞒了恋爱关系”。

皮戈特表示：“对于任何被查实危害国家安全的雇员，我们将秉持零容忍政策。”

国务院称，特朗普总统批准了此次解雇决定。据悉，这是特朗普在今年2月签署一项行政令后，首位依据该行政令受到处分的外交事务官员。该行政令要求对美国职业外交官队伍，即美国外交人员服务局进行“改革”，以“确保忠实有效执行”特朗普总统的外交政策议程。

国务院拒绝详细说明该外交官的背景信息，目前尚不清楚其派驻地点及所持安全许可级别。

此次解雇事件进一步引发对于中国在美影响力的审视。美国政府机构及企业正持续应对各类安全挑战，包括商业机密窃取、黑客攻击，以及打着恋爱关系的幌子对官员实施的所谓“美人计”。

据悉，被解雇的外交官在与另一名女性交谈时被暗中录下。这名女性通过约会软件与他相识，实则为保守派媒体人詹姆斯·奥基夫运营的网站从事卧底工作。

在对话视频中，该外交事务官员谈及2024年曾与一名中国公民交往约六周，并表示自己决定不向国务院报备该关系。

据美联社报道，中国政府发言人在北京举行的例行记者会上拒绝就此事件置评，称其为“美方内部事务”。

英國開釋中共間諜

 

图像来源，AFP via Getty Images

图像加注文字，克里斯多福·卡什（左）与克里斯多福·贝里（右）都被指控为中国间谍。

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英国最高级别的检察官表示，两名男子涉嫌为中国从事间谍活动的案件之所以被撤销，是因为英国政府未能提供证据，证明中国被视为对英国国家安全构成威胁。

这宗案件涉及30岁的克里斯多福·卡什（Christopher Cash）和33岁的克里斯多福·贝里（Christopher Berry），他们都否认指控。上月，检控方撤销控罪，引起内阁大臣和国会议员的批评。

英格兰及威尔斯刑事检控专员（DPP）史蒂芬·柏金森（Stephen Parkinson）罕有发表声明称，检控方“历经数月”以来尝试向政府索取补充证据，但所获的证人陈述未达起诉标准。

首相基尔·斯塔默（Sir Keir Starmer）解释说，政府只能依据前任政府的评估行事，而当时政府把中国定义为“划时代的挑战”。

他说，若要继续控告卡什与贝里，必须证明在他们被指从事间谍活动的期间，英国政府已正式将中国界定为“对国家安全构成威胁”。

英国政府始终强调，案件告吹令其感受到“极度挫折”。柏金森此番公开说明，是在外界对检控中止议论多周之后作出的回应。

首相基尔·斯塔默表示，政府对中国的定义不能事后追改，必须依据当时在位政府的立场。

他向记者说：“这不是政治角力，而是法律问题。检控必须根据涉嫌犯罪时的实际情况进行，所以焦点应该放在当时执政的保守党政府政策上。”

在野保守党党魁凯米·巴德诺赫（Kemi Badenoch）在正在举行的党大会上指控执政工党“刻意让审讯流产”，声称“首相想讨好北京”。

贝里是牛津郡威特尼（Witney, Oxfordshire）的一名教师，卡什则是居于伦敦怀特查佩尔（Whitechapel, London；白教堂）的国会研究员。两人于2023年3月被反恐警察逮捕。

他们被控在2021年12月至2023年2月期间，蒐集并提供可能损害英国安全与利益的资讯。

根据《官方保密法》，间谍罪的前提是被告所提供的资讯“对敌国有用”。

柏金森上月致函国会下议院议员指出，“由于证据已不再符合检控标准，案件无法继续审理”，但他当时未说明具体原因。

但他在信中表示，鉴于政府方面已向外界提供了有关“证据情况”的简报，他决定采取这一“不寻常的做法”，公开更多细节。

要求必须证明中国构成国家安全威胁的依据，源自今年稍早另一宗案件：六名被控替俄罗斯从事间谍活动的保加利亚公民被判违反《官方保密法》罪名成立。

该法规定，若有人行事“有损国家安全或利益”，并传递可能“直接或间接对敌国有用”的资讯，即属间谍罪。

柏金森指出，保加利亚公民案厘清了《官方保密法》中“敌国”的定义——“包括在涉嫌犯罪发生时，对英国国家安全构成威胁的国家”。

这意味着，本案若要继续起诉，检控方必须从政府获取进一步证据。但他补充说，该证据始终“未能取得”。

他表示：“我们历经数月努力寻求这些证据，尽管政府后来提供了额外的证人陈述，但其中没有任何一份指出，在涉嫌犯罪发生时，中国被视为对国家安全构成威胁。”

前刑事检控专员麦当纳勛爵（Lord Ken Macdonald KC）呼吁身为政府首席法律顾问的检察总长理查德·赫默男爵（Lord Richard Hermer）在国会复会后出席下议院会议，向议员说明事件经过。

他在接受BBC广播电台第四台晨间新闻节目《今日》（Today, BBC Radio 4）访问时表示：“这样一宗严重的国家安全案件突然瓦解，若没有向公众作出妥善交代，实在说不过去。”

他批评说：“最令我惊讶的是，首相府、内政部等部门竟然愿意向媒体放话，指责检控方。”

他补充说，也许有人认为检察总长在要求政府于公开法庭上作出声明时“有些过于挑剔”，因为那样在某种程度上可能会让英国的国家利益陷入尴尬。

他说：“中国当然是英国国家安全的威胁。”

“可以理解检方或政府不愿公开这样说，但检方其实完全可以透过证据证明中国确实招募英国公民从事间谍活动。我不明白他们为什么不这么做。”

英国军情五处（MI5）处长肯·麦卡勒姆（Ken McCallum）曾于2023年警告，中国正展开“持续且规模庞大”的间谍行动。

同年7月，国会情报与安全委员会的报告指出，中国已“渗透英国经济的每一个领域”。

该委员会前主席、前检察总长葛伟富（Dominic Grieve）对BBC表示，案件似乎是“有人遗漏了关键部分”，因为在提起诉讼时，应该聚焦于“是否需要将中国界定为敌国”。

他说：“若政府愿意在法庭上提交证据，说明为何某国实际上构成敌国地位，那么官方文件如何表述可能就没那么重要。”

“从我閱读刑事检控专员和基尔·斯塔默的说法来看，整件事似乎只是一次混乱。案件一开始时，就未能弄清楚法庭上需要证明什么。”

前BBC安全事务记者戈登·科雷拉（Gordon Corera）形容，案件在开审前仅数日突然撤销“非比寻常”。

他说：“外界原本对这案抱有高度期待，以为庭上会出现‘烟火般’的对决。这次撤销反而更让人怀疑，政府或许根本不想让与中国有关的议题引爆任何‘烟火’。”

视频加注文字，BBC的分析编辑Ros Atkins探讨导致英国与中国关系紧张的四大原因。

《星期日泰晤士报》（The Sunday Times）早前报道，政府高层官员曾于上月初召开会议讨论此案，之后才决定撤销控罪。

首相府发言人星期一（10月6日）表示，有关政府“隐瞒证据、撤回证人或限制证人引用某些证据”的说法“全属不实”。

自去年大选以来，工党政府显示出有意重设英中关系的迹象，并正在进行跨部门审视，全面检讨两国关系。

2024年10月，外相戴维·拉米（David Lammy）访问中国，成为六年来仅第二位访华的英国外相。他在访问中表示，北京与伦敦应“为复杂的挑战寻求务实的解决方案”。

英国国家安全顾问鲍威尔（Jonathan Powell）——基尔·斯塔默首相最亲近的顾问及政治盟友之一——也于今年稍早访华。

这趟于7月进行的外访，英国政府并无对外公布，而是后来中国外交部公布了鲍威尔与中国外长王毅会晤的消息。

北京方面表示，鲍威尔在会上表示“愿同中方加强对话沟通，推动建立稳定、务实和长远的伙伴关系”。

Uber司机：纵火毁城，还在AI上“预演”火海地狱！

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今年1月席卷洛杉矶、烧毁上千栋豪宅、造成至少12人死亡的“帕利塞兹山火”（Palisades Fire），如今终于找到了幕后元凶。

美国司法部最新通报称，一名29岁的Uber司机——乔纳森·林德克内赫特（Jonathan Rinderknecht）——因“恶意纵火”被正式起诉，他被控亲手点燃了那场席卷太平洋帕利塞兹（Pacific Palisades）的地狱之火。

检方指出，这名司机早在2024年7月就展现出强烈的毁灭倾向。他曾在ChatGPT中输入提示，要求生成一幅“人们看着世界燃烧、笑着跳舞、享受混乱”的图像——这张AI图后来被FBI从他的设备中提取，成为关键心理证据。

美国代理检察官比尔·埃赛利（Bill Essayli）痛斥道：“他在新年第一天于帕利塞兹纵火——这场火灾最终成为洛杉矶历史上最具毁灭性的灾难之一。”

案情显示，Rinderknecht当晚在接送完Uber乘客后，于午夜左右来到山间步道。检方认为他用打火机点燃干草或植被，引发初步火源。此后火势因强风迅速蔓延，并在1月7日演变成席卷全城的特大火灾。

他本人在点火后多次拨打911，却又返回现场观火。当调查人员询问当晚行踪时，他谎称自己“只是路过山脚”。

帕利塞兹火灾共烧毁超过6000栋建筑，包括多位名人豪宅——帕丽斯·希尔顿、汤姆·汉克斯等人的住宅悉数被毁。这场火灾被形容为“洛杉矶版天堂镇悲剧”，并刷新了加州史上损失最惨重纪录。

更令人震惊的是，调查发现这场“帕利塞兹火”其实是他在更早几天点燃的“Lachman火”的延续，也就是说他可能是连环纵火犯。

根据刑事诉状，案发前几天他频繁收听法国说唱歌手Josman的一首歌曲——歌词充满“绝望、愤怒与焚烧象征”，MV中多次出现纵火画面。

调查人员发现他在四天内听了9次，观看MV 3次。两名Uber乘客作证说，案发当晚他“神情焦躁、满腔怒气”，似乎情绪极度不稳定。

Rinderknecht现已在佛州被捕，并将在奥兰多首次出庭。他被控以“以火焰毁坏财产罪”，最高可判20年联邦监禁，最低刑期5年。

洛杉矶市长凯伦·巴斯（Karen Bass）在被质疑火灾发生时“人在外地”后，首次公开回应：“九个月前，我们的城市经历了史上最黑暗的时刻。今天的逮捕，是朝着真相与正义迈出的一步。”

不过，这场灾难不仅是人为纵火，更暴露了洛县政府的应急系统漏洞。
外部调查报告指出：疏散命令晚了至少40分钟；应急警报体系陈旧混乱；消防指挥层未提前部署1000名待命人员；山区水库早已“因维修而空置”，导致消防栓干涸。

最终，部分居民被迫弃车逃生，消防员动用推土机清路救援。

燒錢聊天：寻找“地球双胞胎”的史诗式探索之旅

 

图像来源，Nasa ESA CSA/ STScI/ Joseph Olmsted

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以下是系外行星猎人克里斯多福·沃森（Christopher Watson）与安妮莉丝·莫蒂尔（Annelies Mortier）讲述寻找可维持生命的“地球双胞胎”之漫长历程。

1995年10月6日，在意大利佛罗伦斯举行的一场科学会议上，两名瑞士天文学家发表了一项改变人类对太阳系以外宇宙认知的重大发现。瑞士日内瓦大学的米歇尔·马约尔（Michel Mayor）与其博士生迪迪耶·奎洛兹（Didier Queloz）宣布，他们侦测到绕行恒星的一颗行星，而该恒星并不是太阳。

该颗恒星名为飞马座51（51 Pegasi），位于飞马座，距地球约50光年。其伴星“飞马座51b”的特性颠覆教科书中对行星的既有认知。

这是一颗气体巨星，质量至少为木星的一半，绕行母星一圈仅需四天多。它与绕行母星的距离仅为地球与太阳距离的二十分之一，远在水星轨道之内，其大气层如同熔炉，温度高达摄氏1,000度（华氏1,830度）。

这项发现所使用的仪器是“艾洛蒂”（Elodie）光谱仪，由法国及瑞士团队设计，于两年前安装在法国南部的上普罗旺斯天文台。“艾洛蒂”能将星光分解成不同颜色的光谱，呈现出一道道细致的暗线，如同“恒星条码”，可揭示恒星的化学成分。

End of 热读

马约尔与奎洛兹观察到，飞马座51的光谱条码每4.23天规律地前后移动，这是恒星受到一颗未被直接观测到的伴星引力牵引而产生摆动的明确讯号。

在排除其他可能性后，两名天文学家最终确认，光谱变化是由一颗气体巨星在近距离绕行类太阳恒星所造成。

他们的研究刊登于《自然》期刊，封面标题为：“飞马座有行星？”

这项发现令科学界感到困惑，《自然》封面上的问号也反映出初期的怀疑态度。

这是一颗被认为存在的巨型行星，紧邻其母星，但在如此炙热的环境中，当时并无已知的形成机制可解释这样的天体如何诞生。

图像来源，ESA/ Hubble/ Nasa

图像加注文字，“热木星”（Hot Jupiters）具有多种颜色与大小，其中最小的一颗，其尺寸约与太阳系中的木星相当

尽管其他研究团队在数周内确认该讯号，但对其成因的疑虑持续近三年，最终才被排除。

飞马座51b不仅成为首颗被发现绕行类太阳恒星的系外行星，也代表一种全新类型的行星。此后，“热木星”（Hot Jupiter）一词便用来形容这类行星。

这项发现如同打开了一扇门，随之而来的是大量新发现。过去30年间，科学家已编录超过6,000颗系外行星及候选天体。

这些行星的多样性令人惊叹：不仅有热木星，还有轨道周期不到一天的“超热木星”；如《星球大战》中塔图因般绕行双星的世界；体积大于木星但质量极低的“超蓬松”气体巨星；以及一连串紧密在轨道排列的小型岩石行星。

飞马座51b的发现引发了一场革命，并于2019年为马约尔与奎洛兹赢得诺贝尔奖。

如今，科学家已能推论大多数恒星皆拥有行星系统——然而，在数千颗已知系外行星中，尚未发现一个与太阳系相似的行星系统。

寻找“地球双胞胎”——一颗在大小、质量与温度上皆类似地球的行星——仍是现代探索者持续追寻的目标。

虽然我们的探勘不如过去地球探险家般惊险万分，但我们仍有机会造访世界各地偏远地区的壮丽高山天文台。

我们是一个国际系外行星猎人联盟的成员，负责建造、操作并维护“Harps-N”光谱仪。

该仪器安装于位于加那利群岛拉帕尔马岛（Canary Island of La Palma）的意大利伽利略国家望远镜（Telescopio Nazionale Galileo）上。

这套精密设备能够粗暴地中断星光的旅程——这些星光可能以每小时6.7亿英里（约时速10.8亿公里）的速度穿越宇宙，历经数十年甚至数千年才抵达地球。

每一个新讯号都有可能让我们更接近理解类似太阳系的行星系统是否普遍——背后的可能是，有一天我们终将侦测到另一颗类似地球的行星。

系外行星研究的起源

直到1990年代中期，人类所知的行星系统仅限于太阳系。

所有关于行星形成与演化的理论，皆建立在这九颗行星的极为有限资料上（2006年，冥王星被降级后，行星数量减为八颗，国际天文学联合会当时通过新的行星定义）。

这些行星仅绕行银河系约1,000亿颗恒星中的其中一颗。而宇宙中可能存在至少1,000亿个星系，这一事实更突显人类对宇宙的无知。

这就像外星人试图了解人类的本性与行为，却只研究住在同一栋房子里的一群学生。

图像来源，Getty Images

图像加注文字，我们的银河系只是宇宙中约1,000亿个星系之一，拥有巨大的系外行星潜力

但这并未阻止历史上一些最伟大的思想家对宇宙之外的猜测。

哲学家伊比鸠鲁（Epicurus，西元前341–270年）在写给希罗多德（Herodotus）的信中曾说：“世界是无限的，有些像我们的世界，有些则不然。”

这并非基于天文观测，而是源自他的原子论哲学。

他认为，若宇宙由无限数量的原子构成，那么不可能没有其他行星。

他也清楚意识到这可能意味着其他地方可能孕育生命：“我们不应假定所有世界的形状必然相同。在某些世界中，可能存在动植物及我们所见万物的种子；而在另一些世界中，这些事物则可能完全不存在。”

与此同时，希腊哲学家亚里士多德（Aristotle，西元前384–322年）则提出地心宇宙模型，认为地球静止不动，位于宇宙中心，月亮、太阳与已知行星皆绕地球运行。

对亚里士多德而言，太阳系即是整个宇宙。他在《论天》（On the Heavens，西元前350年）中主张：“因此，不可能有多于一个世界。”

这种认为行星在宇宙中极为稀有的观念延续了两千年。

20世纪初，著名数学家、物理学家与天文学家詹姆斯·金斯（Sir James Jeans）于1916年提出潮汐假说，他认为行星是由两颗恒星近距离掠过时，彼此引力拉出气体流，这些气体后来凝聚成行星。由于宇宙空间极为广阔，这类近距离掠过事件极为罕见，金斯因此认为行星必定非常稀有——甚至如其讣闻所述：“太阳系可能是宇宙中唯一的行星系统。”

然而，人类对宇宙的理解随后已逐渐改变。

1920年，美国天文学家哈罗·沙普利（Harlow Shapley）与希伯·柯蒂斯（Heber Curtis）在华盛顿特区史密森自然历史博物馆（Smithsonian Museum of Natural History）举行的“大辩论”中，针对银河系是否为整个宇宙展开争论。

证据逐渐倾向柯蒂斯的主张————银河系只是众多星系之一。

这项认知——宇宙不仅包含数十亿颗恒星，还包含数十亿个星系，每个星系都包含数十亿颗恒星——开始动摇过去对行星稀有性的悲观预测。

1940年代，科学界的共识出现重大转变。

首先，金斯的潮汐假说未能通过科学检验。主流理论转向认为行星形成是恒星诞生的自然副产品，每颗恒星都有可能拥有行星系统。

图像来源，ESO/ M. Kornmesser/ Nick Risinger

图像加注文字，系外行星“飞马座51b”是人类首次在太阳系以外侦测到的行星

1943年，有科学家宣称在蛇夫座70（70 Ophiuchus）天鹅座61C两颗肉眼可见的近距离恒星周围发现行星。

然而，这些讯号后来被证实为误判，极可能是当时望远镜观测精度不足所致。

尽管如此，这些主张仍深刻影响了行星研究思维。人们开始认为，银河系中存在数十亿颗行星的可能性是真实且可科学探讨的。

对我们而言，最能突显这种思维转变的，是美国天文学家亨利·诺里斯·罗素（Henry Norris Russell）于1943年7月在《科学人》（Scientific American）撰写的一篇文章。

早在20年前，罗素曾预测行星“在恒星中应该很少出现”；但此时他的文章标题已改为《人类中心主义的消亡》，导语写道：“新发现显示，银河系中可能存在数千个有生命的行星。”

值得注意的是，罗素不仅预测行星的存在，更预测“有生命的行星”。燃眉之问是：它们在哪里？这个问题，直到半世纪后才开始有答案。

如何探测系外行星？

当我们透过位于拉帕尔马岛、由意大利建造的伽利略望远镜，使用“Harps-N”光谱仪观测无数恒星时，很难不惊叹自1995年马约尔与奎洛兹宣布发现飞马座51b以来，人类在系外行星研究上的进展。

如今，我们不仅能有效测量类木星行星的质量，甚至能侦测到数千光年外的小型行星。自2012年加入“Harps-N”合作计画以来，我们得以近距离参与小型系外行星科学的前沿探索。

另一个重要里程碑出现在飞马座51b被发现四年后。

当时，加拿大籍哈佛大学博士生大卫·夏邦诺（David Charbonneau）侦测到另一颗已知系外行星的凌日现象（transit）——这是一颗名为HD209458b的热木星，亦位于飞马座，距地球约150光年。

凌日现象指的是行星在恒星前方经过，从观测者角度看，恒星星光会短暂变暗。

凌日技术不仅可用于侦测系外行星，还能测量行星半径。

透过持续观测恒星亮度，并等待因行星通过而造成的光度下降，科学家可推算行星大小。遮蔽星光的程度取决于行星半径，例如：若由外星观测者观察，木星会使太阳亮度降低约1%，而对地球来说，这种影响会减弱一百倍。

迄今为止，透过凌日技术发现的系外行星数量已是“光谱条码技术”（即瑞士天文学家最初用来发现飞马座51b的径向速度法）的四倍。

尽管如此，径向速度技术仍广泛应用，包括我们目前的研究，因为它不仅能侦测行星，还能测量其质量。

当行星绕行恒星时，会施加引力，使恒星产生周期性摆动，从地球观测者角度看，恒星的速度会随之变化。径向速度技术透过反复测量恒星的速度，寻找稳定的周期性摆动，以此判断是否存在行星。

图像来源，CfA

图像加注文字，“Harps-N”光谱仪安装在拉帕尔马岛的伽利略国家望远镜上

然而，这些速度变化极其微小。

举例而言，地球对太阳的引力仅使其速度改变每秒9公分（约3.5英吋）——比乌龟还慢。为了以径向速度技术侦测行星，我们必须测量距离地球数兆英里外恒星的微小速度变化。

我们所使用的尖端仪器堪称工程壮举。

最新的光谱仪，如“Harps-N”与“Espresso”，能精准测量速度变化至每秒不到一公分的等级——尽管仍不足以侦测真正的地球双胞胎。

然而，径向速度技术目前仍受限于地面望远镜观测，且一次仅能观测一颗恒星；相较之下，凌日技术可应用于太空望远镜，例如法国的Corot（2006–2014）、美国太空总署的 Kepler（2009–2018）与TESS（2018年至今）任务。

这些太空望远镜已侦测到数千颗多样化的系外行星，我们可以更轻松地从太空测量恒星亮度，并且可以同时测量多颗恒星的亮度。

尽管两种技术在侦测成功率上有所差异，科学家仍持续发展两者。结合使用这两种方法，可同时获得行星的半径与质量，进一步开启研究其组成与结构的多种可能性。

为了估算已发现系外行星的可能组成，我们通常先假设小型行星与地球类似，由富含铁的核心、较轻的岩石地函、部分地表水与薄层大气所构成。

透过质量与半径的测量，我们可以建立各种可能的内部结构模型，并估算各层厚度。

这项研究仍在持续发展中，而宇宙则不断以多样化的行星类型回应我们的探索。

我们已观测到岩石行星被撕裂的证据，以及暗示过去曾发生碰撞的奇特行星排列。

目前已在银河系各处发现行星，从位于银河中心区域、距地球近28,000光年的 Sweeps-11b，到距离仅4.2光年的比邻星（Proxima Centauri）周围的行星，范围广泛。

寻找“另一个地球”

2013年7月初，我（克里斯多福·沃森）首次前往拉帕尔马岛，操作刚启用不久的“Harps-N”光谱仪。为了不出差错，我的笔电（手提电脑）里塞满了试算表、图表、操作手册、简报与笔记。其中一份刚收到的三页文件标题为《机会目标观测特别指示》（Special Instructions for ToO，ToO为Target of Opportunity）。

文件开头写道：“执行委员会已决定，应将最高优先权赋予此目标。”

该目标是一颗疑似绕行Kepler-78的行星候选体。Kepler-78 是一颗位于天鹅座、距地球约125光年，略小且较冷的恒星。

读下去，我看到这样的描述：“7月4日至8日观测……Chris Watson”，并列出10个观测时段——每晚两次，每次间隔精确为4小时15分钟。

当我在撰写本文时重新翻閱这些笔记，发现我名字上方列的是迪迪耶·奎洛兹。

当时，他还未获得诺贝尔奖。

图像来源，David A. Aguilar/ CfA

图像加注文字，克卜勒78b并不比地球大很多，但它是一个极其炎热的世界，绕行速度非常快

这颗行星候选体最初由开普勒太空望远镜（Kepler）发现。该望远镜的任务是搜寻银河系中如地球般小型的系外行星。

在这个案例中，开普勒侦测到一颗凌日行星候选体，其半径估计为地球的1.16倍（±0.19），显示可能发现了一颗与地球大小相近的行星。

我当时在拉帕尔马岛，利用径向速度技术测量该行星的质量。结合开普勒提供的半径数据，便可推算其密度与可能的组成结构。

翻閱当时的笔记，我写道：“希望质量误差控制在10%以内，以便能准确推估其平均密度，进而判断其是否类似地球、富含铁（如水星），或含有大量水分。”

在为期97天的观测计画中，我们团队对克卜勒78（Kepler-78）进行81次曝光，其中我负责当中10次。期间，我们得知一个由美国主导的团队也在观测这颗潜在行星。秉持科学精神，双方达成协议，同步提交各自的独立研究结果，并同时公开彼此的发现。

在约定日期，双方如同“交换囚犯”般互换结果，结果一致。我们在数据误差范围内，对该行星的质量得出了相同的结论。

该行星的最可能质量为地球的1.86倍。当时，这使克卜勒78b（Kepler-78b）成为首颗质量测量精确、且体积最小的系外行星。其密度与地球几乎相同。

但相似之处仅止于此。

克卜勒78b的“一年”仅持续8.5小时。这也是我当时被指示每隔4小时15分钟观测一次的原因——这正是行星位于轨道两侧、恒星摆动幅度最大的时刻。我们测得恒星以每秒约2公尺（约6.6英尺）的速度前后摆动，速度仅相当于慢跑。

Kepler-78 b 的极短轨道周期意味着其表面温度极高，足以使所有岩石熔化。尽管在大小与密度上，这颗行星是当时最接近地球的系外行星，但除此之外，它是一个极端炙热的熔岩世界，远离我们所熟知的宜居条件。

2016年，开普勒太空望远镜再度取得重大突破。

在巨蟹座方向发现一个拥有至少五颗凌日行星的行星系统，母星为类太阳恒星HIP41378。这项发现令人振奋的原因在于行星的位置：大多数已知凌日行星都位于比水星更靠近母星的轨道上（这与我们的侦测能力有关），但该系统中至少有三颗行星的轨道半径超过金星。

我们决定使用“Harps-N”光谱仪测量HIP41378系统中五颗凌日行星的质量。

然而，经过一年多的观测后，我们意识到仅靠一套仪器无法解析这组复杂的讯号。其他国际团队也得出相同结论。于是，与其竞争，我们选择携手合作，组成一个至今仍持续运作的全球合作联盟，历年来已累积数百笔径向速度数据。

图像来源，Nasa/ JPL-Caltech

图像加注文字，宇宙中存在大量系外行星，其中一些位于其恒星的宜居带内

目前，我们已成功测得该行星系统中多数行星的质量与半径。

然而，研究这些行星仍是一场耐心的长期战。由于这些行星距离母星较远，凌日现象与恒星摆动的周期也相对较长，因此需耗费数年时间、累积大量数据，才能深入了解这个系统。

但这样的努力是值得的。

这是首个在结构上开始接近太阳系的行星系统。

尽管这些行星比太阳系的岩石行星略大、质量略高，但它们与母星的距离相仿，有助于我们理解宇宙中行星系统的形成机制。

系外行星探险者的终极目标

经过三十年的观测，已发现大量不同类型的行星。

最初发现的是“热木星”，这类大型气体巨星靠近其母恒星，因为凌日现象较深、径向速度讯号较强，是最容易被侦测的行星。

尽管最早发现的数十颗系外行星都是热木星，但如今我们知道，这类行星其实非常罕见。

随着仪器技术进步与观测数据累积，科学家陆续发现一类全新的行星，其大小与质量介于地球与海王星之间。尽管我们已知旷日累积的数千颗太阳系外行星，至今仍未发现真正类似太阳系的行星系统，也尚未找到真正类似地球的行星。

我们或许会因此认为地球是独特的行星，位于一个独特的行星系统中。

尽管这仍有可能为真，但机率不高。

更合理的解释是，尽管我们拥有先进的天文技术，在这个浩瀚无垠的宇宙中，我们侦测类地行星的能力仍相当有限。

对许多系外行星研究者而言，包括我们在内，寻找真正的地球双胞胎仍是终极目标——一颗质量与半径与地球相近的行星，绕行一颗类似太阳的恒星，距离也与地球与太阳的距离相仿。

尽管宇宙充满多样性，拥有许多与地球截然不同的行星，发现真正的“地球双胞胎”，仍是寻找已知生命形式的最佳起点。

目前，径向速度法——也是首颗系外行星的发现方法——仍是最有可能找到这类行星的技术。

距离那项获得诺贝尔奖的发现已过三十年，开创系外行星探索的先驱迪迪耶·奎洛兹，如今正领导首个专门以径向速度法寻找类地行星的观测计画。

一项大型国际合作正在打造专用仪器“Harps3”，预计今年稍后安装于拉帕尔马岛的艾萨克·牛顿望远镜（Isaac Newton Telescope）。根据其性能，我们相信十年的观测数据应足以发现首颗“地球双胞胎”。

除非我们的地球真的如此独一无二。