新浪科技訊 北京時(shí)間12月24日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，外星生命假如真的存在，也許會(huì)令我們大吃一驚。但如果外星生命與我們習(xí)慣的生命形式相去甚遠(yuǎn)，我們短期內(nèi)也許很難探測(cè)到它們。
在我們開始發(fā)揮想象力之前，首先說明一點(diǎn)：本文中對(duì)生命的定義是任何能夠自我持續(xù)的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠代謝環(huán)境能量，并可以按照達(dá)爾文的自然選擇規(guī)律生殖繁衍。此外，本文的討論范圍限定在宇宙視界范圍內(nèi)，即一個(gè)以光線從宇宙138億年前誕生至今行進(jìn)距離為半徑的球體?？紤]到宇宙膨脹，這一半徑約為460億光年。因此這里不涉及對(duì)多重宇宙的設(shè)想，盡可能實(shí)際一些。
宇宙的普適性
現(xiàn)代科學(xué)最驚人的發(fā)現(xiàn)大概是，同一套物理和化學(xué)定律在宇宙各處均適用。如今，我們已經(jīng)能夠?qū)?shù)十億光年之外的恒星和“嬰兒期”星系展開觀測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們所含的化學(xué)元素與太陽(yáng)別無二致（只是比例不同），演化規(guī)律也與太陽(yáng)完全相同。
由于物理定律的普適性，大多數(shù)恒星周圍都有行星伴隨，行星周圍也通常都有衛(wèi)星包圍。每顆星球都是一個(gè)單獨(dú)的世界，有著不同的物理性質(zhì)和化學(xué)組成。這些行星有大有小，有巖質(zhì)有氣態(tài)，有的擁有許多衛(wèi)星、有的則一顆也無，有的傾斜角大、有的傾斜角?。ǖ厍蚺c垂直方向的傾斜角為23.5°，天王星則為97.7°），有的大氣層厚、有的大氣層薄，氣體種類也各有不同。因此宇宙中的世界極其多種多樣。僅僅在我們自己的銀河系中，就有一萬億個(gè)世界，每一個(gè)世界都有自己獨(dú)特的特征。
億萬又億萬
除了銀河系外，我們的宇宙中還有成千上萬億個(gè)星系，因此總共有1022-1026個(gè)世界。（順便一提，這一數(shù)字接近阿伏伽德羅常數(shù)，即一克氫氣中所含的原子數(shù)。）
考慮到這個(gè)無比龐大的數(shù)字，我們很容易認(rèn)為一切皆有可能，生命總會(huì)窮盡各種辦法存活下去。但事實(shí)并沒有這么簡(jiǎn)單。由于宇宙各處遵循的都是同一套物理與化學(xué)法則，生命的可能性和可行性也會(huì)受其限制。即使出于科學(xué)考慮、我們無法完全排除哪些生命形式不可能存在，但我們可以利用這些物理與化學(xué)定律推斷出哪些有可能存在。
生命的要求
等功能強(qiáng)大的詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡于本周發(fā)射升空后，我們?cè)谟钪嬷兴阉魃E象時(shí)，會(huì)期待發(fā)現(xiàn)些什么呢？雖然沒人知道答案，但我們可以做出一些合理的猜測(cè)。
生命應(yīng)當(dāng)是碳基的。碳是一種很“隨和”的原子，比其它原子都更容易形成各類化學(xué)鍵。硅基生命雖然也有可能，但生化特性相對(duì)受限。考慮到生命要想蓬勃發(fā)展、繁榮興旺，必須具有較高的靈活性，碳基更有可能作為各種外星生命的基礎(chǔ)架構(gòu)。
生命需要液態(tài)水。雖然永久凍土層中存在一些冰凍的細(xì)菌，但它們并不算“活著”，因?yàn)槠湫玛惔x處于停滯狀態(tài)。由于生命本質(zhì)上來說就是一臺(tái)生化反應(yīng)器，溶劑自然不可或缺，這樣才能提供離子流動(dòng)的媒介。氨雖然也可作為這樣的媒介，但它在室溫下為氣態(tài)，常壓下需低于零下33攝氏度才能變?yōu)橐簯B(tài)。如果行星溫度較低、大氣層比較稠密，氨就會(huì)維持液態(tài)，但這也不能保證生物的存在。水是一種極為神奇的物質(zhì)，透明、無嗅、無味，結(jié)冰時(shí)體積會(huì)膨脹（這一特性對(duì)寒冷氣候中的水基生物十分重要，因?yàn)楸鶎酉聲?huì)有液態(tài)水），也是構(gòu)成人體的主要成分。
有了這兩大限制條件，我們可以總結(jié)出，生命的基本要素應(yīng)當(dāng)很簡(jiǎn)單：碳+水+其它物質(zhì)（至少要有氮和氫）。但在此基礎(chǔ)上的細(xì)節(jié)便可能千差萬別，令我們大開眼界，就像我們發(fā)現(xiàn)生活在海底熱泉中的生物時(shí)一樣。這些生物以無機(jī)物作為主要的能量來源，而不是陽(yáng)光。每顆有可能存在生命的行星都有自己的歷史。由于行星上的生物史與行星歷史密不可分，每顆行星上的生命也都有自己獨(dú)特的歷史。這就意味著，自然選擇也會(huì)給這些生命的生存施壓，使各種外星生命朝著無法預(yù)測(cè)的方向發(fā)展。
多樣化的宇宙
行星的多樣性和生命演化的意外性共同造就了一個(gè)神奇的結(jié)果：不可能有兩顆行星擁有完全相同的生命形式。此外，生命形式越復(fù)雜，在另一個(gè)世界中演化出相同、甚至相似形式的可能性就越低。
因此可以斷定，我們是宇宙中唯一的人類。雖然理論上來說，宇宙中也許還存在其他雙足行走、左右對(duì)稱的智慧物種，但絕不會(huì)像我們一樣。
那么智慧呢？雖然對(duì)于物種的存活而言，智慧顯然是項(xiàng)重要的“資產(chǎn)”，但并不是進(jìn)化的目的。進(jìn)化其實(shí)并沒有什么目的，也沒有最終目標(biāo)。假如恐龍存活至今，它們也不會(huì)進(jìn)化出語(yǔ)言、或者技術(shù)發(fā)明能力。生命只要能復(fù)制繁衍下去就行，但如果有了智慧，就不可能僅滿足于生殖繁衍了。
作為生活在一顆生物圈極為豐富的行星上的物種，我們?cè)诨瘜W(xué)層面上與宇宙密切相連，生命的基礎(chǔ)也與宇宙各處并無分別。但與此同時(shí)，我們又和這顆星球上其它所有物種一樣獨(dú)一無二。生命是一種無比神奇、無比復(fù)雜的現(xiàn)象，從一串碳基編碼和一位共同祖先開始，逐漸創(chuàng)造出了如今的萬物霜天。而能夠了解到這一點(diǎn)，無疑是我們的榮幸。