本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
當我在 20 世紀 60 年代還是學生時,幾乎所有科學家都認為我們在宇宙中是孤獨的。尋找地球以外的智慧生命被嘲笑;人們可能還會宣稱有興趣尋找仙女。懷疑的焦點集中在生命的起源上,人們普遍認為生命的起源是一個化學上的偶然事件,其機率極低,絕不會發生第二次。“生命起源目前看來幾乎是一個奇蹟,”弗朗西斯·克里克這樣描述它,“要使其啟動,需要滿足如此多的條件。” 雅克·莫諾也同意;在他 1976 年出版的《機遇與必然》一書中,他寫道:“人類終於知道自己在宇宙冷漠的浩瀚中是孤獨的,他從中偶然出現。”
今天,鐘擺已經果斷地擺向了另一邊。許多傑出的科學家宣稱宇宙中充滿了生命,至少其中一些是智慧生命。生物學家克里斯蒂安·德·迪夫甚至將生命稱為“宇宙的必然”。然而,科學幾乎沒有改變。今天,我們對於從非生命到生命的途徑的瞭解幾乎和達爾文寫下“目前思考生命的起源純粹是垃圾;人們不妨思考物質的起源”時一樣茫然。
毫無疑問,SETI——搜尋地外文明計劃——從最近發現的數百顆太陽系外行星中獲得了巨大的推動。天文學家認為,僅在我們銀河系中就可能存在數十億顆類地行星。顯然,那裡不乏適宜居住的房地產。但是,只有當生命實際出現時,“適宜居住”才意味著“有人居住”。
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我經常被問到我們在地球以外找到智慧生命的可能性有多大。這個問題毫無意義。因為我們不知道將一堆混合化學物質轉化為活細胞(及其驚人的複雜性)的過程,所以不可能計算出它發生的機率。你無法估計一個未知過程的機率。然而,天體生物學家似乎更關心微生物生命最終進化出智慧的可能性。儘管生物學家也無法對此進行數學計算,但至少他們瞭解這個過程;它是達爾文進化論。但這有點本末倒置。最大的不確定性圍繞著第一步——首先獲得微生物。
卡爾·薩根曾說過,生命起源不可能那麼困難,否則它不會在地球變得適宜居住後如此迅速地出現。的確,我們可以追溯到地球上 35 億年前的生命存在。但薩根的論點忽略了一個事實,即我們是正在研究的地球生物學的產物。除非地球上的生命迅速開始,否則人類不會在太陽變得太熱並將我們的星球烤成焦炭之前進化出來。由於這種不可避免的選擇偏差,我們無法從一個樣本中得出任何統計意義。
另一個常見的論點是宇宙如此浩瀚,肯定會在某個地方存在生命。但是這句話是什麼意思呢?如果我們將注意力限制在可觀測宇宙上,那裡可能存在 1023 顆行星。是的,這是一個很大的數字。但它與僅透過隨機機會形成簡單的有機分子的機率相比,就顯得微不足道了。如果從化學到生物學的途徑漫長而複雜,那麼可能不到萬億分之一的行星會孕育生命。
生命廣泛存在的斷言是建立在一個預設假設之上的,即生物學不是隨機化學反應的結果,而是一些有利於生命狀態的定向自組織產物——一種在自然界中起作用的生命原則。可能存在這樣的原則,但如果存在,我們尚未找到任何證據。
也許我們不需要看得太遠。如果生命真的像薩根建議的那樣容易出現,那麼它應該在我們的地球家園上開始了很多次。如果地球上存在多種生命起源,那麼另一種起源的微生物後代可能就在我們周圍,形成一種影子生物圈。沒有人認真地在我們眼皮底下尋找我們不瞭解的生命。只需要發現一種“外星”微生物就可以解決問題。