周一老師正能量傳播 在充滿宜居行星的宇宙中 生命可能依然非常稀有

　　開(kāi)普勒22b可能是一顆宜居行星，但即便如此，它也未必真能孕育生命。圖片來(lái)源：NASA/Ames/JPL-Caltech

　　當(dāng)今的主流觀點(diǎn)認(rèn)為生命在宇宙中普遍存在，但或許我們高估了生命產(chǎn)生的容易程度。

　　20世紀(jì)60年代，那時(shí)我還是一名學(xué)生，幾乎所有的科學(xué)家都認(rèn)為人類是宇宙中存在的唯一智慧生命，探索地球外的智慧生命被認(rèn)為是荒唐可笑的；還不如直接宣稱說(shuō)是想尋找神靈?？茖W(xué)界關(guān)心的是生命的起源，當(dāng)時(shí)學(xué)界普遍認(rèn)為生命純屬化學(xué)物質(zhì)偶然形成，其發(fā)生概率非常小，以至于不可能出現(xiàn)第二次。弗朗西斯?克里克(Francis Crick)這樣描述生命：“生命在此刻出現(xiàn)幾乎是一個(gè)奇跡，因?yàn)橐獫M足那么多的條件，才能夠形成生命。”雅克?莫諾(Jacques Monod)同意這一觀點(diǎn)，1976年，他在名為《偶然性與必然性》(Chance and Necessity)的書(shū)中寫(xiě)到：“最終，人類會(huì)明白，他們?cè)诶淠疅o(wú)垠的宇宙中孤立無(wú)援，是因?yàn)樗麄冏约旱漠a(chǎn)生本來(lái)也是偶然。”

　　而現(xiàn)在，主流觀念明顯倒向了另一邊。很多著名的科學(xué)家聲稱宇宙中充滿了生命，而且至少有一部分是智慧生命。生物學(xué)家克里斯汀?德?迪夫(Christian de Duve)甚至聲稱生命是“宇宙的必然”。但科學(xué)本身在這些年卻幾乎沒(méi)有發(fā)生改變。今天，我們?nèi)匀徊涣私馍鼜臒o(wú)到有的這一過(guò)程，認(rèn)識(shí)水平和達(dá)爾文寫(xiě)下“目前思考生命的起源完全沒(méi)有意義；人們倒不如思考一下物質(zhì)的起源”的那個(gè)時(shí)代相差無(wú)幾。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，最近發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個(gè)太陽(yáng)系外行星，給地外文明探索計(jì)劃(SETI)打了一針強(qiáng)心劑。天文學(xué)家認(rèn)為，銀河系中就存在數(shù)以億計(jì)的與地球類似的行星。顯然，那里具備生命生存的地理?xiàng)l件。但是，只有在真正出現(xiàn)生命的時(shí)候，適合居住才意味著有生命居住。

　　人們常常問(wèn)我，我們?cè)鯓硬庞锌赡苷业降厍蛲獾闹腔凵＿@個(gè)問(wèn)題是毫無(wú)意義的，因?yàn)槲覀儾恢阑瘜W(xué)物質(zhì)的混合物轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)活細(xì)胞的過(guò)程，那實(shí)在是太復(fù)雜了，所以我們無(wú)法算出生命產(chǎn)生的概率。未知過(guò)程的發(fā)生概率是無(wú)法估算的。然而，天體生物學(xué)家似乎更關(guān)心微生物最終進(jìn)化成智慧生物的概率。盡管生物學(xué)家也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，但至少他們知道這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，即達(dá)爾文演化論?？墒?，這就有些本末倒置了。最大的不確定性在第一步——首先要有微生物。

　　卡爾?薩根(Carl Sagan)曾經(jīng)談到過(guò)，生命起源沒(méi)有那么困難，否則生命不會(huì)在地球剛變得適宜居住時(shí)就立馬出現(xiàn)。不錯(cuò)，地球生命早在35億年前就已經(jīng)存在。但是，薩根的論證卻忽視了這樣一個(gè)事實(shí)，我們本身就是我們研究的地球生物過(guò)程的產(chǎn)物。除非生命很快出現(xiàn)在地球上，否則在太陽(yáng)溫度變得非常高，足以將地球烤成薯片前，人類是不可能及時(shí)演化出來(lái)的。由于這個(gè)不可避免的選擇偏差，我們從地球這唯一的樣本中是得不到有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果的。

　　另一個(gè)常見(jiàn)的論證就是宇宙如此浩瀚無(wú)邊，肯定在某處會(huì)存在生命。但這一論述意味著什么呢？如果我們把注意力限制在可觀測(cè)宇宙內(nèi)，宇宙中可能有10^23顆星球。不錯(cuò)，這個(gè)數(shù)字很大，但是，與隨機(jī)形成簡(jiǎn)單有機(jī)分子的幾率相比，這個(gè)數(shù)字可能就不夠大了。如果化學(xué)物質(zhì)變成生物的路途漫長(zhǎng)而又復(fù)雜，那么有可能萬(wàn)億顆行星中，才有一個(gè)出現(xiàn)生命。

　　關(guān)于生命普遍存在的斷言基于一個(gè)默許假定，其假設(shè)生物不是隨機(jī)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，而是某種定向自組織過(guò)程的產(chǎn)物，這個(gè)過(guò)程更傾向于形成生命——即自然界有一種生命原則在發(fā)揮作用。也許存在這樣一種原則，但如果是這樣，我們到現(xiàn)在還沒(méi)有找到證據(jù)。

　　或許，我們不需要把目光看得太遠(yuǎn)，如果生命真如薩根所說(shuō)是隨便地突然出現(xiàn)，那么地球上就應(yīng)該出現(xiàn)過(guò)好幾次生命。如果地球上生命的起源多種多樣，來(lái)自另一次起源的微生物后代就可能存在于我們的周圍，形成了一種影子生物圈。還沒(méi)有人認(rèn)真地在我們身邊尋找未知生命，但只要發(fā)現(xiàn)一種“異形”微生物就可以解決這個(gè)問(wèn)題。(本文作者：保羅·戴維斯是亞利桑那州立大學(xué)的理論物理學(xué)家和宇宙學(xué)家，同時(shí)也是該?！俺剑嚎茖W(xué)基本概念中心”的主任。他是物理學(xué)領(lǐng)域最多產(chǎn)的科學(xué)作家之一。)