地球上為什麼不存在別的生命形式？

所謂一種生命形式，我指的是具有遺傳關係，擁有同類遺傳物質的生命形式（生命的定義暫時使用經典的方法：有遺傳和繁殖行為的自組織現象）。我們就是基於DNA和蛋白質的生命形式（簡稱DNA生命）。外星有什麼樣的生命形式我們暫時無法想像，但是我覺得「地球為什麼只有我們這一種生命形式」大概是個好問題。我能想到的這個問題的解答方向有如下：

1. DNA生命放在全宇宙都是唯一的；
2. DNA生命在地球環境（天文中稱為「宜居帶」的行星環境）中是唯一的；
3. DNA生命是遠古地球最容易產生的，而其它生命形式會被DNA生命擠占生存空間以至於無法發展；
4. DNA生命是「戰勝」了其它生命形式後存活於地球的；
5. 其它生命形式的自然產生難到現在都還沒有發生；
6. 地球存在其它生命形式，只不過還沒有被人類發現/認識到。

注意這裡不討論「次生生命形式」，比如人類電子技術產業帶來的硅基AI文明或者互聯網帶來的網路模因文明等等，這些是「基於已有生命形式產生的新生命形式」。這裡只討論不依賴於其它生命形式而自發產生的「原生生命形式」。

以上可能性分別有多大？有沒有別的可能性？

意義：對這個問題的辨析應該有助於德雷克公式中參數的估算，避免一些人類主觀因素帶來的誤判。

我一直認為，這個現象的根本原因，是在地球環境所對應的化學環境和能級之下，只有C-C鍵能形成穩定但又容易改變結構的大分子。

與之相比，大多數金屬和非金屬元素本就不適合形成大分子，能形成大分子骨架的基本只有C、Si和B三種元素。Si-O鍵過於穩定，形成的大分子在室溫溫度下極難變化。B-B鍵和Si-Si鍵過於不穩定，很容易被氧氣氧化斷裂。從而迅速與環境平衡，誕生不出耗散結構。

那麼既然大分子只能是由C-C鍵作為主鏈，那麼其上的修飾結構相應的化學性質就決定了相應化學反應系統的性質。雖然我不清楚是不是有人專做這方面問題，單從人們積累的有機化學知識來看，氨基酸-蛋白質幾乎是唯一滿足：1、由有限數目具共通結構的單元組成，2、具有豐富的理化性質和結構的體系。那麼以蛋白質作為生命的基石就不奇怪了。

核酸能成為遺傳物質，也應該是由其理化性質決定的。它與蛋白質有豐富的相互作用，但DNA又相對穩定很多，且鏈式結構適合存儲信息。RNA不穩定，但卻因為和DNA相似的結構且容易形成更複雜的結構而可以作為傳遞DNA信息的橋樑。當然這是不是唯一的方式還是一個開放的問題。

所以從某種意義上，這套系統很有可能是地球環境中最穩定的耗散系統。至少就人類所知，還沒有發現其他的耗散體系其穩定性、複雜度可以與之相比。（當然這種說法也可能是一種事後諸葛亮。）

聚核糖作為復讀物質完全是偶然的，至少其它糖也具有類似的潛力，甚至是非糖。核酸系統也不是一個最經濟的系統，大家都知道核酸系統有多笨重。雖然不大可能去論證是否有更加經濟的替代品但是可能的改進點太多了。

這裡一個關鍵點不是在於為什麼是核酸而是為什麼他可以複製。當然很多研究都是在這上面玩花樣，雖然他們都沒怎麼觸及到本質問題。很多人可能覺得說核酸自己會複製，像病毒轉座子什麼的，所以就覺得冥古可能有一堆核酸在熱湯里復讀自己。但是病毒是劫持了細胞的工廠，而細胞本身的核酸也是不能單獨存在的。

另一種角度來自自催化，認為重要的是找到可以促進複製品形成的機制。這相比核酸本身簡單多了，但是存在一個問題是很難去演化這個系統，因為你不能期望某個已經在自複製的系統在複製過程中還能合理地產生一些變體，而且變體還有上位的潛力（當然不排除這種可能性）。就熱力學來說這種事情發生的概率是可以計算的，但是現實中發生的事情是難以預測的。

所以這個問題就變得很弔詭，似乎是要尋求某種cellular automata的解，而你只知道它的非常複雜的終狀態。當然可能存在很多種滿足要求的解，但是驗證某個疑似的解是一個很大的問題。而要尋找一個其它類似的解，比如說某種六糖(例)是某個魔幻宇宙的遺傳物質，你當然可以說啊這個不具有五糖的某些性質所以不行，但是你也不能保證有一些trick可以讓它工作的。生物催化的黑科技簡直不要太多。

(這裡顯然有很多人會陷入某種「循環」論辯類似於什麼因為某某某是以某某某形式運轉的而跟某某某類似的某某不具有某某某的性質因此某某也不能以某某某的方式運轉云云..

（拋磚引玉）

我覺得這有可能還涉及到語言中辭彙與描述對象的某種對應問題。

舉個例子，晶體以及阮病毒等都跟我們所說的生命有很多非常類似的方面，比如自我複製。但我們一般都不把它們歸入到「生命」這個詞所指代的範圍。

這種辭彙與描述對象的對應關係本身就很依賴於人們在日常生活中所培養起來的直覺或「刻板印象」。

全宇宙都是這樣的。

從元素周期表裡看，所有物質都需要這些元素。

那麼金屬不穩定就排除了，只能元素一些穩定的元素。惰性氣體和一些特別穩定的元素也排除了。

最後就剩4個，不僅數量大而且相對穩定，那就是，C H O N。其中C的化合價從-4到4，多樣性強嘛，就形成了以C為核心的各種有機物。全宇宙都是這樣，在合成各種氨基酸，生命的底層邏輯，是不變的。所以啊，全宇宙形態都這樣。

生命的定義是可以通過外環境吸收物質複製自身。不能複製自身的不叫生命。

如果你指的另一種生命形式指的是不基於DNA的話，其實也是有的。朊病毒了解一下，比如瘋牛病。如果連蛋白質結構也排除掉的話，應該也是存在的，這就要從稍小一點的分子中去尋找了，我們無非就是要找一種可以催化自身的催化劑，你去查查自催化(autocataytic)。之所我們常見的生命的複雜的大分子結構都是氨基酸組成的還有脫氧核糖核酸組成的，是因為1.我們的地球環境碳氫氧成分多，適合有機物生成。2.碳的四手結構(還可以彼此結合)使得分子的空間構像可能性大大增加。3.大型複雜的生命一定是由一些結構相似可以相互結合的基本分子單位組裝而成的，就像樂高和積木一樣，這是複製自身的需要決定的。4.即使滿足前面三點，仍然應該有很多分子結構可能性，也許一開始這些其他base的生命形式也存在，但是這種複製時的資源競爭和複製的排他性會導致一開始佔優勢的分子會越來越多，也就會越來越侵佔其他base分子生命形式的生存空間，久之就導致其他的生命形式被淘汰。比如左旋氨基酸和右旋氨基酸是相互排他的，就導致一番競爭後只有一種可能性存活了下來。這是分子層面的馬太效益。

所以根據以上四點最後的推論是，比如在其他星球有其他的外環境，如果環境能量級別較高的話，也許會有簡單的生命形式出現。但是複雜的大型生命還是必須是碳基的，這是分子結構複雜度的可能性所決定的。如果這個星球也是碳多的外環境的話，那完全有可能產生以其他形式大分子為元素(base)的生命形式。

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好問題，不過這題太難了……拋磚引玉，首先糾正下問題，地球除了DNA生命還有RNA生命（大部分微生物）。我個人認為主要原因是地球太小了，一個繁殖力強的生物只需花很少的時間就能遍布全球，而有生命活動的地區必然將改造當地環境，這些都決定了地球生命的進化形式是演化，而沒有出現百花齊放的局面。

因為低等生命的生態位被細菌占著。

存在著的，是不可理解的生命