外星生物知多少

吉翔

地外生命，从假说开始

电影中的异形是一种耐酸耐高温的嗜极生物。什么是嗜极生物？就是对人类来说，可以在极端环境下生长繁殖的生物，通常为单细胞生物。极端环境通常包括无氧、高温、强酸、强碱、强辐射、真空等。当然极端环境也是相对的，所有的嗜极生物放到太阳表面大约6 000℃的极高温中，也是必死无疑的。只能在温和的环境中生存的生物遇到此类极端环境通常会因蛋白质变性、化学键断裂而死亡。

嗜极生物的存在告诉我们生命的边界远比我们想象的更为广阔。但地球上的所有生物，无论高等的低等的，包括这些嗜极生物，都是碳基生命。对于外星生命，我们也并非完全照搬地球上的生命模式进行猜想——关于生命的形式有许多种假说，共同构成了假定型生物化学，除了用硅或硼替代碳，还可以设想用硫替代氧等；溶剂方面，比如用氨或烃替代水等，这些在理论上都具有可行性。除了元素方面的替代，从分子层面，我们也可以认为可能存在除了核酸之外的分子能够编码生命过程，或者对核碱基进行替代等。但是在真正发现此类生命以前，哪怕在理论上如何可行与漂亮，都只能作为假说。

既然假说都具有理论可行性，那么是否有可能存在一种外星生命不需要水和氧气？这个问题无法完全否定。但为什么在搜寻地外生命时，我们仍在一遍遍地提到水、适宜的温度、大气层？因为对于地球上的绝大多数生物，这些几乎都是必需的，尤其是水。

星球考察思路：就近原则

太阳系以内的情形是怎样的？我们以火星为例，火星上有无生命，或者是否曾有过生命，现在还无法下定论。火星与地球同源，大小组成相近，号称“小地球”，而且过去的几十亿年与地球的陨石交换频繁，即便有生命，也极有可能是与地球一样的生命形式。既然是一样或类似的形式，那么把地球的生命之源——水作为一个必备条件便很合理，而且这样的条件也不苛刻，所以我们不断探测月球与火星上的水，并把同样的思路用到了木卫二与土卫六上，因为在天文学上它们离地球也很近了。

关于火星生命：我们在彗星上发现了氨基酸，星际有机分子中复杂的也有几十个原子，如果有一天我们发现火星上存在最简单的生命也不要过于惊讶，它们可能是本來就有的，也可能是人类带过去的。为了避免污染火星上可能存在的生命，几十年前的火星探测器，如“海盗号”，都是严格杀菌的，而近些年的“火星探路者号”“勇气号”“凤凰号”与“好奇号”等，有些部位仍带有一些地球上的细菌。不过这些细菌几乎都会被太空辐射杀死，但不排除某些一直躲在探测器内并始终处于休眠的状态。

宇宙中的生命形式

那么，太阳系以外的情形呢？受制于现有的航天技术，以地球生命形式的生存标准来规定，现实意义并不大，不过，以此标准来对系外行星进行筛选并估计与我们类似的生命形式在宇宙中的丰富程度，就像是开普勒望远镜所做的Kepler Discoveries一样。目前主要分两种情况：

1.与人类相同或相似

如果我们注意分析一下嗜极生物，就会发现它们通常是单细胞生物且多数属于古菌，换言之，相对低级。产生高等生物等多细胞生物的条件十分严格，但即便宇宙中可能充满了单细胞的微生物，就现有的通信与航天技术也无法确认它们是否存在，我们还是只能着眼于高等生物。而以地球上的高等生物为样本，我们总结出他们都需要液态水和适宜的温度等条件。对于这类系外行星与生命，我们也存在与他们通信甚至交流互访，以及星际移民的可能性。2.与人类完全不同

就拿一种以氨为溶剂的地外高级生命为例，一个大气压下氨的熔点是-78℃，沸点是-33℃。假如我们去造访他们，气压不变的话，我们就得忍受低温；温度适宜的话，我们就得忍受高压。更麻烦的是，我们要呼吸氧气，而他们有氨气，如果我们再点根烟的话，那就有点可怕了（“生命形式不同要怎么在一起”也是个问题）。所以不如按照地球上的生物生存条件筛选了他们，就当他们不存在。

理论上，人类并不总按照地球生物的生存条件来寻找外星生物，但现实是，在太阳系内应用地球上的标准是合理的，在太阳系外也是很实际的。由于宇宙空间的广大及地外文明可能的稀缺性，导致我们对地外文明的存在始终难以统一意见，于是有了费米悖论，产生了平庸原理和地球殊异假说这些科学哲学观念。

外星生物有多远

如果存在能够与我们沟通交流的外星高等生物，那么他们距离我们有多远？通过德雷克公式的一系列演算可得任意两个文明星球之间的平均距离大于60光年。从实际观测上看，太阳系内其他星球上目前没有高等生物的任何迹象，离太阳最近的恒星比邻星在4光年之外，然而即便是这个距离，对目前人类的科技来说，也是有些绝望的：搭乘人类有史以来最快的“旅行者1号”探测器前往探寻，也需要花费数万年的时间（当然这是在不考虑他们反过来探寻我们的前提下）。

2017年4月中旬，NASA宣布土卫二具备生命所需的全部条件，虽然并不适合人类居住，但不排除土卫二上有低级生命与嗜极生物生存的可能性。未来也许会传来令人振奋的消息，即便只是发现了一只最原始的细菌。

不过，回想《异形》中让人心有余悸的可怕生物，Weyland公司的人可也是不遑多让。相比单细胞的微生物，高等生物的产生条件虽然十分严格，但其毁灭却又简单得多。恐怕人类在追寻外星生物的同时，应该把最珍视和保护的目光放到目前赖以生存的星球上才对。