原创 外太空存在生命吗？

美国国家航空航天局（NASA）的“奥西里斯-雷克斯”探测任务成功在距离地球 2.07 亿英里的地方着陆在小行星“贝努”上，并带回了岩石和尘埃样本。一些国家已经实现了在月球和火星部署机器人作业的格局，并且有计划在未来将人类送往这些天体。所有这些雄心勃勃的战略行动的核心驱动力仍然是那个根本性的问题：宇宙中是否存在（或者曾经是否存在）生命。

从太空视角看地球（背景为黑色）。（图片来源：美国国家航空航天局/美国国家海洋和大气管理局）

确定生命的定义其实相当具有挑战性。尽管我们凭直觉能够识别出有生命的生物体，但对其精确的定义却一直难以捉摸。各种描述，可参考如具备生长、繁殖和对刺激作出反应的能力。但即便这些定义也存在模糊之处。

一个更全面的定义将生命视为一个能够自我维持的化学系统，能够处理信息并保持低熵状态（即低混乱度或低随机性）。生物体不断需要能量来维持其分子结构，并保持高度有序的结构和功能。没有这种能量，生命很快就会陷入混乱和损坏的状态。这个定义涵盖了生命动态且复杂的本质，强调了其适应和进化的能力。根据我们目前的理解，地球上的生命是基于DNA、RNA 和蛋白质的相互作用而存在的。DNA 作为生命的蓝图，包含了一个生物体发育、生存和繁殖所必需的遗传指令。这些指令被转化为指导蛋白质生产的信息，而蛋白质是细胞中的工作分子，负责一系列的复杂功能。这种基于由碳原子连接的长分子链构成的 DNA 复制、蛋白质合成和细胞过程的复杂系统——所有这些都是基于地球上的生命所必需的——是地球上生命的基础。然而，宇宙中或许存在着基于完全不同的原理和生物化学机制的生命形式。

除了碳以外的物质

一幅描绘了底部因受热而呈红色的巨大岩石在太空中飞向地球的画面，背景中是太空中的星星。 （图片来源：欧洲航天局）

其他星球上的生命可能使用不同的元素构建物质。硅因其与碳的化学相似性，被作为一种潜在的替代物。如果存在的话，硅基生命形式可能会表现出独特的特征和适应性。例如，它们可能会使用硅基结构作为支撑，类似于碳基生物体中的骨骼或外壳。尽管在地球上尚未发现硅基生物体，但硅在许多现存的生命形式中起着重要作用。它是许多植物和动物的重要次级成分，具有结构和功能上的作用。例如，海洋中的一种藻类——硅藻，其细胞壁由透明的二氧化硅构成，呈现出玻璃状的外观。这并不意味着硅藻是硅基生命体，但它确实证明了硅可作为生物体的构建物质。但仍然不知道硅基生命体是否存在，或者它们会是什么样子。

地球上的生命起源

一幅夜空的景象，背景中是繁星点点的天空，众多流星在大气层中穿梭，呈现出白色的划痕状，前景中是树木和植物。 （图片来源：肯尼斯·布兰登）

关于地球上的生命是如何起源的，存在着不同的假说。一种观点认为，生命的基本构成单元是通过陨石携带或在陨石内部传递而到达地球的。另一种观点则认为，这些构成单元在地球早期的环境中通过地球化学过程自发地结合在一起。

陨石确实已被证实含有有机分子，包括氨基酸，是生命所必需的物质。有可能是在深空形成的有机分子，然后被陨石和小行星带到地球上。另一方面，早期地球上的化学演变过程，比如在温暖的小池塘中或在海洋深处的岩浆液喷口中发生的那些过程，也可能为生命出现提供了必要的条件和成分。

然而，至今还没有实验室能够提供一条全面且确定的地球上的 RNA、DNA 和最初细胞生命形成的路径。

许多生物分子都是螺旋结构分子，这意味着它们存在两种互为镜像的形态，就像左手和右手一样。虽然左旋和右旋分子通常以相同比例自然生成，但对陨石的最新分析显示，存在轻微的不对称性，左旋分子的比例高达 60%。

这种由太空带来的有机分子的空间分布不均衡现象，在地球上的所有生物分子（蛋白质、糖类、氨基酸、RNA 和 DNA）中也都有所体现，这种现象可能是由来自太空的微小不平衡所导致的，从而支持了地球上的生命具有外星起源的理论。

生命源起的追溯

这是一幅螺旋星系的景象，它看起来就像围绕着蓝色中心旋转的黑色云团。 （图片来源：欧洲航天局/韦勃、美国航空航天局及加拿大标准协会、J. 李及庞-詹姆斯·韦伯空间望远镜团队、知识共享组织版权授权）

在许多有机分子中观察到空间的螺旋特性不平衡，可能表明地球上的生命是由地外生命在有机分子传递过程中孕育而来的。人类很可能是来自其他地方的生命进化的结果。弗兰克·德雷克于 1961 年提出的德雷克方程为估算银河系内可探测的文明数量提供了一个框架。该方程包含了恒星形成率、拥有行星的恒星比例等要素，并计算出行星中可能出现智慧生命的比例。使用这个公式进行乐观估计，认为仅在银河系内就有 12500 个智慧外星文明存在。支持外星生命存在的主要论据仍然是基于概率的：考虑到恒星和行星的数量之多，似乎生命在其他地方出现的可能性极小。

人类成为可观测宇宙中唯一科技文明的可能性被认为小于 100亿万亿分之一。此外，任何一颗可居住行星上形成文明的几率都大于 600 亿分之一。在可观测的宇宙中，估计有 2000亿万亿颗恒星，因此存在其他科技物种的可能性极大，甚至可能就在银河系内。

BY:Alexander Cox

FY: Jane

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