我們?cè)谟钪嬷泄陋?dú)嗎?

據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2012年2月2日?qǐng)?bào)道，歐洲南方天文臺(tái)的科學(xué)家在距離地球22光年的行星帶發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類(lèi)居住的類(lèi)地行星。這顆行星像地球一樣是巖石結(jié)構(gòu)，與其恒星距離適當(dāng)，上面的溫度可能與地球上的非常接近，很可能存在液態(tài)水，甚至可能存在生命。

這一報(bào)道的發(fā)布，又一次激發(fā)了人們無(wú)窮的好奇——在地球之外，究竟有沒(méi)有生命存在呢？我們?nèi)祟?lèi)在宇宙之中是不是孤獨(dú)的呢？如果真有地外生命甚至外星人的話，他們又是什么樣子的呢？我們有可能與他們產(chǎn)生聯(lián)系嗎？

我們是唯一的嗎？

在浩瀚的宇宙星海中，地球是不是唯一存在生命的星球？是不是唯一有智慧生命的星球？這類(lèi)問(wèn)題一直在吸引著人類(lèi)的注意力。從遠(yuǎn)古人類(lèi)對(duì)神的崇拜，到今天人類(lèi)對(duì)外星人的探索，都強(qiáng)烈地刺激人類(lèi)有朝一日揭開(kāi)這個(gè)長(zhǎng)期困擾自己的生命之謎。

今天，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類(lèi)大量采用現(xiàn)代化的高科技手段來(lái)探索外星生命。美國(guó)“哈勃”天文望遠(yuǎn)鏡最新發(fā)現(xiàn)，宇宙大約含有1250億個(gè)星系，這比原先估計(jì)宇宙約含800億個(gè)星系大得多。我們知道在銀河系邊緣的太陽(yáng)系有一個(gè)地球，在它上面產(chǎn)生了生命，并進(jìn)化出了智慧生命。當(dāng)星球上有構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸、甲醛、乙醇時(shí)，就有可能產(chǎn)生生命。銀河系內(nèi)大約有四千億星球，其中有百分之十的狀態(tài)與太陽(yáng)系相近，這樣算一下，就有400億個(gè)星球上可能有生命。而據(jù)紅外線衛(wèi)星研究，又有百分之十星球的氣候不冷不熱，所以我們可推測(cè)在銀河系內(nèi)40億個(gè)星球上有生命。高級(jí)智慧生命以一萬(wàn)個(gè)星球中只有一個(gè)的比例保守估計(jì)，也有四千個(gè)文明，再保守一些則有四百個(gè)鄰居與我們同在。用這400×1250億，得出來(lái)的天文數(shù)字竟然都是有高級(jí)生命存在的星球！

我們都知道，地球誕生約46億年了，生命的產(chǎn)生相對(duì)宇宙來(lái)說(shuō)只不過(guò)是一瞬間。我們的太陽(yáng)正處在壯年期，但終究要走向滅亡。那時(shí)，人類(lèi)將會(huì)移民其他星球，在新的星球上生存。恒星在不斷產(chǎn)出，不斷滅亡，而有的正要滅亡。生命也在不斷產(chǎn)生、進(jìn)化和發(fā)展。生命可能隨著星球一起毀滅，但更有可能進(jìn)化得能夠逃離滅亡！以我們現(xiàn)在的時(shí)間看，20億年后人類(lèi)會(huì)進(jìn)化成什么樣？將會(huì)有怎樣的科技？反過(guò)來(lái)看，70億年前的某一有生命的星球，現(xiàn)在有怎樣的科技？怎樣的發(fā)展？

為了尋找外星生命，1998年7月20日在美國(guó)召開(kāi)了尋找地外生命的國(guó)際會(huì)議。會(huì)議進(jìn)行了三天，來(lái)自世界各地的100多名科學(xué)家，規(guī)劃在未來(lái)5年里尋找地外生命的藍(lán)圖。這次會(huì)議討論了其他星球上存在生命形式的生物基礎(chǔ)，探測(cè)地外生命所面臨的技術(shù)難點(diǎn)及怎樣開(kāi)展在太空尋找地外生命的活動(dòng)。他們一致認(rèn)為除了地球以外，其他星球上也應(yīng)存在生命。近幾年來(lái)的許多新發(fā)現(xiàn)使人類(lèi)相信，不是是否存在地外生命的問(wèn)題，而是如何存在及如何找尋這種生命形式的問(wèn)題。

這一切令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)告訴我們：“外星生命并非不存在，我們?nèi)祟?lèi)也許并不孤獨(dú)！”

研究地外生命的途經(jīng)

目前，限于科學(xué)水平的發(fā)展，科學(xué)家們對(duì)地外生命的研究途徑尚比較有限。其中之一是將實(shí)驗(yàn)儀器送入其他行星，但這種方法有局限，無(wú)法大量開(kāi)展。還有一種想法是，假設(shè)宇宙中存在具備相同或超過(guò)我們這樣水平的智能生物，通過(guò)電波與其聯(lián)系。可是由于可能的文明距離我們至少也有幾十光年，若能收到回復(fù)，也已是百年以后，這是很不現(xiàn)實(shí)的。因此，我們不能單純通過(guò)通訊手段，而應(yīng)借助于實(shí)驗(yàn)手段。我們雖沒(méi)有一個(gè)切實(shí)的實(shí)驗(yàn)方法說(shuō)明生命是物質(zhì)演化的必然結(jié)果，但如果物理和化學(xué)規(guī)律是宇宙中的規(guī)律，而且我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中精確回溯了生命在地球上存在的途徑，就可以使人更有理由相信宇宙中也存在生命。

地外生命必須具備的化學(xué)特性

多年來(lái)，科學(xué)家推測(cè)地外生命存在的可能性，并進(jìn)行了搜索，但仍沒(méi)有探測(cè)到地外生命的存在。科學(xué)家假定，地外生命的化學(xué)特性必須具備：1．適合于化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；2．原子物質(zhì)在宇宙中普遍存在并有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。地外生物學(xué)或地外生命的研究，就是在銀河系的行星及衛(wèi)星中調(diào)查生命存在的可能性。長(zhǎng)期以來(lái)人們想象火星為有生命的行星，但經(jīng)過(guò)幾次人類(lèi)探測(cè)器登陸火星，這個(gè)想象被打破了。從20世紀(jì)60年代初，天文學(xué)家就盡力向被假定技術(shù)先進(jìn)的文明世界發(fā)射探索信號(hào)。如波多黎各的阿雷西博天文臺(tái)的305米的阿瑞斯波射電望遠(yuǎn)鏡，功率大到可使距離1000光年的遠(yuǎn)處接收到發(fā)射信號(hào)。同樣，哈勃望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)到太陽(yáng)系外的恒星及行星的電磁譜線。通過(guò)光譜分析，天文學(xué)家可以測(cè)定大氣分子的溫度、類(lèi)型和豐度，并可依據(jù)地球上所知推測(cè)某些天體上生命所必需的元素。最廣泛的正在進(jìn)行的計(jì)劃是美國(guó)地外智能的探索（SETI），它集中接收并分析來(lái)自宇宙空間的信號(hào)。

地外生命的衍生

目前，按照人類(lèi)已掌握的知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)地外生命，是一種科學(xué)的探索。我們不能拋開(kāi)知識(shí)體系去任意想象。比如，我們不能說(shuō)有一種生物可以在太陽(yáng)上生活。現(xiàn)有的知識(shí)告訴我們：生命不可能在恒星上形成，但生命的誕生、存在和發(fā)展又絕對(duì)離不開(kāi)由恒星的光和熱所提供的能源。因此，生命出現(xiàn)的第一個(gè)條件必然是在恒星周?chē)行行谴嬖凇ＭǔＵJ(rèn)為恒星是由氣體塵埃云坍縮而形成的。如果密度很低的原始星云在自身引力作用下收縮，逐漸變?yōu)橐粋€(gè)自轉(zhuǎn)著的扁平圓盤(pán)，那么中央主要部分因密度增大、溫度升高發(fā)生熱核反應(yīng)而形成恒星，周?chē)谋”P(pán)就有可能形成行星系統(tǒng)。

生命的進(jìn)化

生命的進(jìn)化是一個(gè)極其緩慢的過(guò)程，其進(jìn)程之慢完全可以同恒星演化的時(shí)間尺度相比。一種稱(chēng)為藍(lán)綠藻類(lèi)的比較高級(jí)的單細(xì)胞生物早在35億年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，人類(lèi)這種智慧生命是在太陽(yáng)形成后經(jīng)過(guò)45至50億年的漫長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)的。因此，對(duì)于年輕的恒星來(lái)說(shuō)，即使它周?chē)嬖谛行牵膊豢赡艽嬖谳^高級(jí)的生命形式。另外，大質(zhì)量恒星的發(fā)光發(fā)熱壽命只有幾百萬(wàn)年，對(duì)于生命進(jìn)化所需要的時(shí)間來(lái)說(shuō)也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。只有類(lèi)似太陽(yáng)或更小一些的恒星才是合適的候選者。在我們的銀河系中符合這一條件的恒星約有1000億顆。

并非所有恒星在形成時(shí)都會(huì)伴隨有一個(gè)行星系統(tǒng)。在銀河系內(nèi)，雙星約占恒星總數(shù)的一半。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，對(duì)于雙星系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，即使已有行星形成，那也要不了多久，這些行星不是落到其中一顆恒星上，就是會(huì)被拋入星際空間而遠(yuǎn)離雙星系統(tǒng)。于是，只有單星才是可能的第二輪候選者。如果樂(lè)觀地假定所有單星都擁有數(shù)量不等的行星，那么，銀河系內(nèi)大約可以有400億顆帶有行星的恒星。

生命不可能在任何一顆行星上誕生，行星離開(kāi)恒星的距離必須恰到好處。同時(shí)特別假定液態(tài)水的存在是生命存在的前提，那么，這兩個(gè)條件是十分苛刻的。如果地球離開(kāi)太陽(yáng)的距離比現(xiàn)在靠近百分之五，生命就不可能存在；再遠(yuǎn)百分之一，地球會(huì)徹底凍結(jié)。恒星周?chē)哂心芫S持生命所必需的氣象條件的行星是極為罕見(jiàn)的。計(jì)算表明，能滿足這一條件的第三輪候選者充其量也只有100萬(wàn)顆恒星。

100萬(wàn)雖然還是一個(gè)不小的數(shù)目，但只有能同它們進(jìn)行某種形式的接觸才能最后證實(shí)外地生命的存在。目前地球上最強(qiáng)有力的聯(lián)系手段當(dāng)推無(wú)線電通訊。毫無(wú)疑問(wèn)，不要說(shuō)幾十億年前的藍(lán)藻，就是人類(lèi)本身，在100多年前也還沒(méi)有能力發(fā)射無(wú)線電訊號(hào)。如果再次樂(lè)觀地假定，有高度文明的外星人在和平繁榮的環(huán)境中生活了100萬(wàn)年，科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達(dá)，財(cái)力充足，有能力不停地向空間發(fā)送強(qiáng)大的無(wú)線電訊號(hào)，那么，進(jìn)化成智慧生命需要40億年，100萬(wàn)年只占其中的萬(wàn)分之二點(diǎn)五。因此，100萬(wàn)個(gè)第三輪候選者中能做到這一點(diǎn)的就只有250顆了。250顆恒星平均分布在銀河系中的話，離我們最近的也有4600光年。就地球上目前的技術(shù)水平，根本無(wú)法與之聯(lián)系。唯一的可能是他們比我們先進(jìn)，我們來(lái)接收他們的訊號(hào)。

我們?nèi)祟?lèi)生活在自以為寬廣的地球上，而地球在太陽(yáng)系中猶如滄海一粟。如果將太陽(yáng)系大小比做萬(wàn)步，人類(lèi)努力探索太空至今，也還只走出一步而已。而太陽(yáng)系于銀河系來(lái)說(shuō)，則更是微乎其微。銀河系浩翰10萬(wàn)光年，而宇宙又包含了無(wú)數(shù)個(gè)銀河系，我們目前可以觀測(cè)到120億光年的距離，而120億光年以外是怎么樣呢？我們還無(wú)法知道。

但是我們相信，在宇宙中生命甚至智慧生命的存在絕不只是地球獨(dú)有的現(xiàn)象，雖然是罕見(jiàn)的，我們并不孤單。從哲學(xué)意義上說(shuō)，宇宙的無(wú)限注定了天體數(shù)量的無(wú)限，從而也可以注定存在生命的天體數(shù)量同樣無(wú)限。問(wèn)題只有一個(gè)，就是目前還無(wú)法發(fā)現(xiàn)。

十大可能發(fā)現(xiàn)地外生命的地方

數(shù)十年來(lái)，人們對(duì)于地外智能生命的探索從未停止過(guò)。盡管關(guān)于地外生命存在的確切證據(jù)仍未找到，但是每一項(xiàng)太空探測(cè)任務(wù)都代表了人們對(duì)發(fā)現(xiàn)地外生命的渴望。地外生命究竟藏在哪里？美國(guó)《探索》頻道官網(wǎng)評(píng)出了最有可能發(fā)現(xiàn)地外生命的十大地方，其中有些是人類(lèi)探索過(guò)的，有些是至今仍未到達(dá)的地方，甚至是永遠(yuǎn)無(wú)法企及的宇宙未知處。

1．隕石

到目前為止，共有22000份關(guān)于地球上發(fā)現(xiàn)的隕石的文字記載。在這些隕石中，許多都被發(fā)現(xiàn)含有有機(jī)化合物。1996年，一組科學(xué)家宣稱(chēng)，他們?cè)谝活w發(fā)現(xiàn)于南極地區(qū)的火星隕石中發(fā)現(xiàn)了微化石的強(qiáng)有力證據(jù)。這一證據(jù)表明在大約36億年前火星上可能存在生命。經(jīng)過(guò)數(shù)年的激烈辯論，關(guān)于這顆火星隕石中究竟是否含有生命物質(zhì)仍未有定論。如果這種說(shuō)法被確認(rèn)，那它將對(duì)“有生源說(shuō)”提供了有力的支持。“有生源說(shuō)”從字面上看，是指“種子到處都是”，這種理論認(rèn)為生命來(lái)自于外層空間，行星間交換生命（“生命”在這里指的是細(xì)菌，這種細(xì)菌能夠在極其惡劣的環(huán)境中生存、冬眠），生命可能存在于另一顆行星上，或許就在火星上。它通過(guò)某種途徑來(lái)到地球上，而不是起源于地球。

2．火星

長(zhǎng)期以來(lái)，火星一直都是地外生命探尋者追逐的目標(biāo)。但是，火星上貧瘠干旱的土地讓人們從致力于尋找火星小綠人轉(zhuǎn)向?qū)ふ液?jiǎn)單的生命形態(tài)。但是，有證據(jù)證明火星曾經(jīng)有一個(gè)更溫暖、更潮濕的過(guò)去。干涸的河床、極地冰蓋、火山和只有在水中才會(huì)形成的礦物質(zhì)都已在火星上找到。2008年，美國(guó)宇航局“鳳凰”號(hào)火星車(chē)傳回了它所發(fā)現(xiàn)的冰塊照片。這是在尋找液態(tài)水的過(guò)程中所取得的重大發(fā)現(xiàn)，而液態(tài)水則是生命存在的關(guān)鍵要素。次年，生命存在的另一個(gè)關(guān)鍵要素也被找到。美國(guó)宇航局科學(xué)家們?cè)诨鹦谴髿鈱又邪l(fā)現(xiàn)了甲烷，這表明這顆行星仍然具有活力。盡管現(xiàn)在仍沒(méi)有證實(shí)火星上是否有生命存在，但科學(xué)家對(duì)此很樂(lè)觀地認(rèn)為它們只是被藏起來(lái)了。產(chǎn)生甲烷的微生物是地球上最早期的生命形態(tài)。因此，如果火星上也是如此，那它們就可能存在于火星地表之下。

3．木衛(wèi)二

木衛(wèi)二冰冷的環(huán)境似乎并不適合生命存在。事實(shí)上，它不僅僅可能是簡(jiǎn)單微生物的家園，也有可能存在復(fù)雜的生命。科學(xué)家們論證了數(shù)年后認(rèn)為，在木衛(wèi)二冰質(zhì)表層之下隱藏著一個(gè)海洋，其中甚至含有氧氣。在研究木衛(wèi)二表面冰層是如何快速地補(bǔ)充后，美國(guó)亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德·格林博格在2009年估算出，在地下海洋中含有足夠的氧氣來(lái)維持66億磅(約合30億公斤)的微生命存在。在我們得意忘形之前，需要重點(diǎn)指出的是，現(xiàn)在仍然沒(méi)有確切的證據(jù)證明木衛(wèi)二冰面之下確實(shí)存在一個(gè)海洋。

4．木衛(wèi)四

美國(guó)宇航局科學(xué)家曾經(jīng)一直將木衛(wèi)四定性為“一顆死寂的衛(wèi)星”，直到后來(lái)發(fā)現(xiàn)在其表層之下可能存在一個(gè)咸水海洋后，他們才改變這種看法。美國(guó)宇航局“伽利略”號(hào)太空船分別于1996年和1997年兩次近距離飛越木衛(wèi)四時(shí)，發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)四的磁場(chǎng)變化，這種變化意味著電流的存在。2001年，“伽利略”號(hào)太空船又發(fā)現(xiàn)一顆小行星曾經(jīng)撞擊過(guò)木衛(wèi)四，并形成了瓦哈拉撞擊盆地。通常，這種撞擊事件會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，并波及整個(gè)星體。但是，“伽利略”號(hào)太空船并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這一證據(jù)。因此，科學(xué)家們認(rèn)為木衛(wèi)四可能存在一個(gè)海洋緩沖了這種撞擊力。考慮到有水就可能存在生命的假定，天文學(xué)家相信如果確實(shí)存在這樣一個(gè)海洋，那木衛(wèi)四上就很有可能存在復(fù)雜的生命。

5．土衛(wèi)六

這顆冰冷的衛(wèi)星能夠適宜生命的存在嗎？科學(xué)家們對(duì)土衛(wèi)六進(jìn)行了更近距離的觀察，他們發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的可能的生命基礎(chǔ)構(gòu)件，盡管土衛(wèi)六的表面溫度低達(dá)零下300華氏度(約合零下149攝氏度)。雖然土衛(wèi)六上缺少陽(yáng)光，但美國(guó)宇航局“惠更斯”號(hào)探測(cè)器仍然于2005年在土衛(wèi)六表面發(fā)現(xiàn)了疑似液態(tài)甲烷。2010年5月，兩個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)，美國(guó)宇航局“卡西尼”號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六上存在氫和乙炔化合反應(yīng)的條件。如果考慮到這些條件，土衛(wèi)六可能真的有生命存在。它將打破我們對(duì)生命運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，這也意味著生命可能存在于與地球完全不同的化學(xué)環(huán)境中。

6. 土衛(wèi)二

2005年，當(dāng)“卡西尼”號(hào)探測(cè)器近距離飛越土衛(wèi)二表面時(shí)，發(fā)現(xiàn)了正在噴出冰和氣體的間歇泉，探測(cè)出其中的碳、氫、氮和氧，這些都是支持有機(jī)體存活的關(guān)鍵。此外，這些羽狀物溫度和密度表明，土衛(wèi)二表面之下的環(huán)境可能更溫暖潮濕。不過(guò)，科學(xué)家至今尚未證實(shí)生命的存在。在地球深海熱液出口處和陽(yáng)光無(wú)法照射到的北極冰層之下，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)某些極端微生物生命形態(tài)。這讓科學(xué)家們看到了希望，土衛(wèi)二上或許也有類(lèi)似的微生物。

7．系外行星

一些估算數(shù)據(jù)顯示，銀河系中存在大約4000億顆恒星和數(shù)不盡的系外行星，而這些數(shù)據(jù)僅僅是銀河系內(nèi)的估算數(shù)據(jù)。因此，宇宙中可能存在著數(shù)以十億計(jì)的宜居天體。系外行星是指位于太陽(yáng)系之外的行星，它們圍繞著各自的主恒星運(yùn)轉(zhuǎn)。我們?cè)谶^(guò)去十年中對(duì)外部世界進(jìn)行了探索，每年都會(huì)發(fā)現(xiàn)十?dāng)?shù)顆可能擁有有機(jī)化合物的系外行星。比如，在“HD 209458b”系外行星的大氣中，就發(fā)現(xiàn)了水、甲烷、二氧化碳等物質(zhì)的存在，這些都是生命存在的關(guān)鍵要素。當(dāng)然，這還只是滄海一粟，其他可能支撐生命存活的天體數(shù)不勝數(shù)。

8．獵戶星云

在銀河系的一個(gè)恒星生成區(qū)，最近發(fā)現(xiàn)其擁有找到地外生命的潛能。2010年5月，歐洲航天局“赫歇爾”空間天文臺(tái)宣稱(chēng)，距離地球大約1500光年的獵戶星云表現(xiàn)出擁有生命存在的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的跡象。通過(guò)對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，天文學(xué)家能夠檢測(cè)出維持生命存在的不同物質(zhì)分子的信號(hào)，如水、一氧化碳、甲醛、甲醇、二甲醚、氰化氫、氧化硫和二氧化硫等。

9．垂死的紅巨星

2005年，一個(gè)由多國(guó)天文學(xué)家組成的研究小組發(fā)現(xiàn)，垂死的紅巨星可能像纖顫器一樣，讓冰質(zhì)行星起死回生。科學(xué)家相信，這種重生也可能導(dǎo)致生命存在的新環(huán)境形成。地球?yàn)槭裁慈绱诉m宜生命存在？答案就是它所處的位置，因?yàn)榈厍蚺c太陽(yáng)的距離正相宜。太近了，地球上的水將會(huì)蒸發(fā)一空；太遠(yuǎn)了，地球?qū)?huì)結(jié)成冰球。在恒星死亡之前，它會(huì)爆發(fā)進(jìn)入紅巨星階段，其體積迅速膨脹，釋放出更多的可以讓行星溫暖的輻射。如果來(lái)自紅巨星的輻射能夠?qū)⒃?jīng)冰封的衛(wèi)星或系外行星解凍，那么行星上的冰層就會(huì)融化成液態(tài)水，從而在流動(dòng)的海洋中為生命的形成搭建平臺(tái)。

10．永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)的未開(kāi)發(fā)宇宙

宇宙是一個(gè)不可思議的巨大空間，其中充滿了各類(lèi)行星、恒星、星系、星云、氣體和塵埃。我們?nèi)祟?lèi)永遠(yuǎn)不可能探索其全部。也許確實(shí)有其他生命的存在，但它們處于宇宙的另一側(cè)，我們或許根本沒(méi)有能力找到它們。此外，我們是否要重新思考一下，我們對(duì)系外生命的探索是否太過(guò)狹隘？我們似乎只是在尋找與地球生命類(lèi)似的生命。我們所知道的生命，肯定都是由氨基酸和DNA組成，它需要有水才能存活。但是，著名天體物理學(xué)家斯蒂芬·霍金則認(rèn)為，宇宙中可能有系外生命存在，只是我們無(wú)法想象得到，它并不是碳基生命。如果真是這樣，我們有可能已經(jīng)找到了生命，但錯(cuò)過(guò)了它們，因?yàn)槲覀兛偸且缘厍蛏臉?biāo)準(zhǔn)在尋找。不管怎么說(shuō)，尋找地外生命仍將繼續(xù)。當(dāng)我們找到它們時(shí)，希望它們是友好的。

（本刊綜合整理）