本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
本月早些時候，《自然》雜誌發表了一篇由我自己、黛布拉·費舍爾和維多利亞·梅多斯撰寫的文章。這篇評論文章概述了對如何在全球範圍內概念化和實施外星行星研究和尋找外星生命進行深入修訂的理由。
簡而言之，其核心思想是，外星行星科學在過去幾十年中或多或少地從無到有地爆發出來，但尚未在相關科學學科和社群的陣列中找到其最佳位置。事實上，我們認為部分問題在於，有太多的學科和領域與外星行星科學相關，並且也需要借鑑積累的知識，因此它真正的歸屬之處在於系統科學網路的中心。
這種觀點幾乎肯定會惹惱某些人。但我認為表達出來是確保我們不會錯過在追求一些非常重要的問題時的一些關鍵因素的唯一方法。
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系統科學是關於理解現象之間的相互作用，並且是對更傳統的問題研究方法的複雜擴充套件。例如，過去我們可能會將所有科學努力都投入到隔離和“乾淨地”檢查屬性或行為——從電子到人腦。這是我們瞭解自然世界的關鍵方式。從現象中消除噪聲和無關的相關性可以幫助您確定根本原因和機制。這是一種非常理性且強大的策略。
除非這些基本屬性在自然界中可能永遠不會如此孤立。結果是，即使我們知道所有元件在特殊的實驗室條件下的功能，我們有時也難以理解自然系統是如何運作的。為了進一步推進，我們需要退後一步，並深入瞭解細節。
與湧現現象存在相似之處。例如，我們可能非常瞭解單個水分子的行為。但是，如果沒有對更復雜的系統（其中數萬億個水分子相互作用）的特性和關係的更高層次的理解，流體或雪花的行為既不會是顯而易見的結果，也不會是易於處理的問題。與研究氫和氧的性質相比，您從倒一杯水中會學到更多關於流體動力學的知識。
外星行星科學也很像地球科學，系統方法在地球科學中非常熟悉。要開始瞭解地球如何運作，您需要了解所有部分如何組合在一起，從大氣到海洋，從化學到地球物理學。但是今天我們擁有“地球科學”領域，部分原因是這個世界長期以來是我們唯一可以足夠詳細地研究以至於有趣的行星。如果過去的幾個世紀包括類似地進入太陽系或其他更遠地方的其他行星，那麼這門科學的發展將會非常不同。
我們目前擁有的關於外行星的資料顯然非常初步。詢問天文學家關於一顆新發現的行星，他們會說：那裡有一顆行星，它或多或少是這個直徑，它或多或少是這個質量，它可能有一個大氣層，這就是它所環繞的恆星型別。資訊內容遠不及地球科學的豐富程度。
但有一個關鍵的區別。對於這個粗略表徵的世界，還有數百萬（可能數十億）個其他岩石世界等待著我們的望遠鏡去解鎖。在某種程度上，我們現在在細節方面的不足，可以透過巨大的數量來彌補。建立關於外行星的大資料，並與對少數幸運適宜居住的世界進行深入研究相結合，應該使我們能夠構建一種混合方法——與地球科學和太陽系行星科學等傳統領域重疊並擴充套件。
為了管理這一點，我們實際上必須現在就開始進行適當的外星行星科學。換句話說，現在是時候轉向對外星行星科學的大膽願景了，這種願景真正是外星行星系統科學。這將是對其他行星系統科學方法以及最終對生命起源和宇宙本質的概括。
尋找其他生命，並瞭解生命在哪裡以及如何開始看起來比弄清楚行星還要更大的挑戰。但實際上，這才是我們想要去的地方，在我看來，這是所有這些研究的目標。我們越來越認識到，地球上的生命與行星的分離程度不亞於汽車與發動機的分離程度。生命是一個世界深層物理學和歷史的表達；能量耗散的一部分，電子流動和化學物質的偉大行星迴路的參與者——一種令人難以置信的複雜性的湧現力量。為了弄清楚所有這些，我們至少必須使外星行星部分成形。
做到這一點並非完全簡單。在我們的《自然》論文中，我們主張重新調整資助結構，並讓專業的科學學會和組織開始聚集人們來詳細討論。我們將看看是否有人聽從這個號召。