為什麼尋找外星生命,先找宜居帶、液態水、碳基生命?

總有人問我,科學家們尋找外星生命時,為什麼總盯著水?地球生命起源需要水,難道所有外星生命都必須得有水?難道茫茫宇宙中就沒有其他生命形態?比如變形金剛、超級AI啥的?

甚至有人質疑:既然科學家們都能搞出「宇宙大爆炸」「我們都是宇宙星塵」這些叫人匪夷所思的結論,為啥卻不屑理睬科幻、宗教描繪出來的生命形態呢?

作為一個科普人,我想這是個簡單而複雜的問題。

——說簡單,是因為我們已知所有生命形態(科學定義,而非宗教定義),都是碳基生命,都起源於液態水環境。所以,我們在尋找外星生命時,其實是在尋找某種與地球上生物至少有些類似的生命,退一步來說,尋找那些至少具備演化生命形態條件的星球環境。

現代生命科學已經得出明確結論:由水、甲烷、二氧化碳和氨,混成的『原始湯』,通過閃電激發,就會形成氨基酸和核苷酸鹼基,而這些複雜分子正是碳基生命的基礎。

科學史上著名的『尤里-米勒實驗』,以及NASA版的星際空間實驗,都已多次證實了這種原始生命起源的必要環境。簡單一句話,就是生命離不開水,生命誕生同樣離不開水。

——說複雜,是因為如何解答『為什麼外星生命一定是碳基生命?而不是硅基生命、電磁生命或者恆星生命、星系生命呢?』

難道外星文明就不能是《變形金剛》里的擎天柱,或者《駭客帝國》里的矩陣母體?科學家們怎麼知道廣袤宇宙中就沒有其他生命——完全不為人類所知的生命形態呢?

我基於兩點回答一下,這個有趣又有料的問題:

①先從科學角度看,作為人類最理性、最嚴謹的科學共同體,在構建科學體系時,自始至終都在秉持科學理論和科學方法,一步一步來拓展科學認知。這種科學理論就是基於實際觀測而建立起來的、能夠被重複驗證的理論;這種科學方法就是一套能夠實際觀測、建立理論、重複驗證的循環過程。

按照科學共同體的方法論和理論研究,對於那些天馬行空幻想出來的生命概念,既不能證實更不能證偽,與科學認知體系搭不上關係,當然不可能被科學共同體和科學家們所關注,更別提什麼探索研究了。

▲這張著名的「火星人臉」,大圖是由火星偵察軌道器的高解析度成像科學設備拍攝的,右下角小圖是海盜號拍攝的圖片。火星人臉其實是人類聯想出來的。

儘管有人認為,科學太保守,以至於發展太緩慢。事實上,這恰恰是科學最可貴的地方,最高貴的價值!正因為科學體系的科學性、嚴謹性,人類文明才能得以實現長足發展,近到眼下的信息時代,遠到未來的太空時代,無不是科學技術帶給我們的豐厚成果。這是人類創造其他任何文明形式沒辦法比的。宗教信徒可以通過網路同步禱告、祈福,反過來,開發人工智慧和發射飛船,可不是依靠禱告就解決問題的。

回到正題上來,儘管科幻、宗教意義上的生命,再熱鬧再有信眾,也不會被科學所吸納,理由只有一條:科學只探究那些能夠被科學方法所檢驗、論證的東東。遺憾的事,擎天柱、矩陣母體,都不在此列。

②如今,科學共同體有幾點共識:同一自然規律在宇宙中的任何地方都同樣適用,無論是物理規律還是化學規律。地球、太陽系甚至銀河系,在整個宇宙尺度下都是平庸的,沒有什麼獨一無二可言。

基於這些,既然我們知道地球生命都以碳基生命形態為準,那麼我們有理由相信,最靠譜的外地生命形態也應該是碳基的,而不是什麼硅基的、電磁的或者恆星的生命形態。

這些基本科學認知告訴我們,人類在尋找地外生命時,必然要尋找碳基生命的生存環境、生物形態。從篩選宜居帶、宜居星球,到尋找液態水、原始湯,都是一條科學意義上的捷徑。而不是盲目尋找那些臆想出來的外星生命。

儘管科幻界、宗教界可能對此並不買賬,甚至一直質疑下去,這都不要緊,各行其道嘛。也許一萬年後,科學帶領人類果真尋找了科幻、宗教所說的那種生命呢?!當然,那是最好不過。

但,活在當下,就事論事,我們的科學還得從最熟悉、最靠譜的地方開始尋找地外生命。因為這是一條最短的路徑。

▲這就是著名的「火星化石隕石」——透過電子顯微鏡拍攝的艾倫丘陵隕石84001。一些科學家認為,照片中顯示的可能是化石化的細菌生命體。1996年這顆隕石曾登上全球新聞的頭條,因為當時科學家們宣布,這顆隕石可能包含有火星細菌的微型化石證據。但此後,科學共同體否定了這一說法。迄今為止還沒有一個火星最有力的證據認定火星存在過生命。
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