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
天體生物學中的一個有力觀點是，透過找到一個與我們起源獨立的生命例子，我們可以估計生命在整個宇宙中發生的頻率。換句話說，我們可以約束生命的機率。
我曾多次用這個來活躍氣氛：我們為什麼要進行天體生物學研究？原因如下。
目前，只有一個數據點（生命起源於地球），我們對宇宙中生命的約束很大程度上取決於我們放入計算中的假設（斯皮格爾和特納在 2012 年發表的一篇開創性論文中對此進行了定量分析）。但是，如果僅僅找到一個獨立的“自然發生”事件的例子（即使是在地球上，或在太陽系中），情況就會發生巨大的變化。這個額外的資料點將立即告訴我們，生命在宇宙尺度上發生得非常頻繁，而這正是我們想要探索太陽系和凝視遙遠系外行星的原因。
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這讓人瞭解了發現的潛在影響。您將揭示地球上的生命並非獨一無二，並且您將揭示關於生命在整個宇宙中出現的頻率的關鍵資訊。
所有這些都很有道理。但也有一些棘手的細節。
例如，約束行星尺度或衛星尺度環境中生命發生的機率，不一定能告訴你生命可能需要多長時間才能出現，或者生命在微觀尺度上出現的可能性有多大。 讓我們稍微展開討論這兩個問題。
自然發生需要多長時間？
我們真的不知道。雖然越來越清楚的是，生命在地球歷史上開始得相當早，但這只是一個相對和近似的說法。“早”可能意味著地球表面從岩漿海洋冷卻下來後的幾億年。 “早”也可能意味著在條件適宜後的一兩週內——我們只是不知道。
有可能的是，沒有人能在實驗室實驗中，在原始化學湯或古代熱液噴口條件下“創造”生命，這告訴我們這需要一段時間。 儘管研究人員在揭示覆雜分子和複雜化學網路如何從更簡單的起始成分中出現方面取得了巨大進展，但整個故事仍然是一個謎。 不難想象，在自然界中，可能需要數百萬年不安分的、無意識的化學實驗——或許還要結合原始達爾文選擇過程——才能發生任何有趣的事情。
行星上的生命機率與微觀尺度上的生命機率有什麼區別？
一個生命系統如何出現（儘管我們對何時可以將一個系統稱為“活的”與“非活的”存在不確定性）最終都歸結為機制。 原子和分子必須最終做正確的事情。 也許這些作用在時間和空間上同時發生，或者它們中的一些分散在時間和地點，或者兩者兼而有之。 因此，問題是行星上最終發生生命的機率是否僅僅是大量微小的化學實驗（每個池塘、每個熱液孔等等）的微小成功機率的總和，或者它是否是一個更復雜的全球機率。 在後一種情況下，行星環境的許多交織迴圈、反饋、化學反應和迴轉對於給生命一個開始的機會是必要的。
換句話說：在兩個極端情況下，製造生命實際上需要整個行星，還是僅僅需要行星規模的環境來確保最終的成功？
當然，很可能兩者都是。
這又讓我們回到了原點。 如果能找到另一個獨立起源的生命例子，那肯定會很有幫助。