外星人一定有血有肉？科學家稱外星生命或是機器

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人類史上首次，我們知道了宇宙遍布的行星，怪異超過了我們的想像。行星有可能定居有外星生命，但是這些生物會是何種模樣呢?

哈佛大學古生物學家安德魯?諾爾畢生都在研究超乎我們最瘋狂想像的生物。看看他研究的標本，你不僅很難想像生命會存在於另一個星球，而且很難想像其中有些生命已經存在於這個星球上了。有誰想得到有過恐龍這樣的東西?

在過去8年里，安德魯擔當了航天局的火星漫遊者任務。他能夠從其岩石中讀出行星的歷史：「我們往往認為地球就是我們今天所見到的周圍的事物，但是地質記錄所告訴我們的一件事，是一直存在著一系列的地球。我們所看到的身邊的地球，所有的植物、動物、大氣層的成分，都已經是最終成員了，它們處於已經 發生了40多億年長期變遷的最後階段。」一塊形成於35億年前的石頭全是鐵礦物，鐵必須得通過海水來運送，它唯一能夠在缺氧的海水裡做到這一點，而此類石 頭遍布全球，表明它存在的近40億年里，我們的大氣層幾乎沒有氧氣，就是說地球對我們一直是有毒的。

現在，還有些事情有點出乎意料，就在我們往深里看地球的歷史時，會看到這塊石頭實際上是6.35億年前的冰川沉積物，此類石頭確實形成在此時的整個地球上，它表明冰川曾到達了赤道的海平面。事實上，大部分地球都覆蓋著冰，有時也成為雪球地球。這各種地球——炎熱的、寒冷的、或多或少的氧氣——基本上就是異域世界。因此，對於安德魯來說，探索外星人是何等模樣的最佳點，就在我們自己的化石記錄中。

在三葉蟲身上，你會看到有接縫的分段身子，有接縫的分段肢體，看上去像是蝦或是昆蟲。生物學家稱這些地球史上的生命形式的重複性為「會聚」。一個行之有效的形狀會一而再、再而三地重複。7000萬年前，海洋里有過大蜥蜴，如今已經絕種了。在過去2.5億年間陸地上的脊椎動物一再重複侵入海洋，每次它們如此做時，都會產生出巨大的海洋怪物——在我們的有生之年裡，看到的是鯨魚。

如果過去的地球一直就如圍繞其他恆星的行星那麼異樣，那麼外星人就是你在電影里所見到的：蜥蜴有兩隻眼睛、兩條胳膊、兩條腿——大差不離。「我看過大量的50年代以來的老的怪物電影，專門從物理學角度去看。」芝加哥大學的教授邁克爾?拉巴貝拉是一位生物力學專家，他試圖預測外星人是如何行走、飛翔和游水的。

觀察動物運動的基本規律，你看到運動的最小公分母：鱟這樣的東西爬上海灘產卵，翼龍則在天上飛翔，我們與這些動物所分享的特徵之一，就是槓桿式的骨架。槓桿成功的布局，如將四肢與堅硬骨骼連接起來，一次又一次表現在化石記錄中。

邁克爾期盼在別的世界裡也能看到它們。是我們骨骼那樣的羥磷灰石所構成，還是這種動物的甲殼素所構成，或者是碳納米管構成，一旦規則容易到了足以讓自然選擇成為偶爾發現，就會一而再、再而三地演化。在這個星球上，獨立演化在不同時期至少有6次。有充分理由相信，它們普遍適用於任何星球的任何生態 系統。連接肢體的軀幹動作如槓桿，這是對外星人的很恰當的基本解剖，但我們能否更進一步想像它們真實的形態呢?

在19世紀，查爾斯?達爾文保留了一系列的筆記，記載了動物的形狀如何進化去適應它們所處的環境。其他星球上的生命之書會是什麼樣子?不管是否有覆蓋全球的海洋，環境中的生態、大氣的密度都將在歷史上形成巨大的差異，從而構成了生物體的形狀。這就是為什麼要了解外星人的模樣，我們就必須更多地了解它們所在的星球。

在「超級地球」上過日子

2009年，航天局發射了最新型太空望遠鏡——「開普勒」，目的不是為了拍照，而是偵測遙遠恆星亮度上的細微變化。其目標從我們這裡一直延伸出去有3000光年遠，是銀河系我們所在的旋臂上的一片區域。哈佛大學教授迪米塔?薩瑟羅夫是開普勒首席科學家之一：「開普勒望遠鏡發現比地球還小的行星的優勢就是凌日法，就是行星在其軌道上，在恆星的面前經過，它的陰影造成星光有一點點昏暗，這樣一來我們就知道有行星的存在了。」到開普勒完成使命時。迪米塔預計它將會發現約100顆地球大小的行星。然而它所尋找的大量的行星幾乎與我們的世界毫無共同之處。

開普勒已經有了一寶箱的怪異行星，比如開普勒-10號星，它堅如鋼鐵;在6顆行星組成的開普勒-11星系裡，其中的一兩顆是水行星，一片汪洋; 接下來我們的行星，幾乎是濃密的大充氣球或發泡塑料;或許最有趣的開普勒發現是約300倍的超大尺寸版本的地球——是一顆岩石構成的行星，但要重上5倍。 想像一下，外星人可能會在那裡慢跑、游泳、騎行??

黛安娜?瓦倫西亞是首批剖析這些「超級地球」的地質學家之一，為了了解「超級地球」是否能夠存在生命，黛安娜瞄準推動岩石行星的基本地質引擎、 板塊構造。行星堅硬外殼運動的推手是其地下高溫粘稠的半融化岩石，其活動宛如一罐冒泡的蜂蜜。這個實驗向我們表現了大致的情況：地幔是一種非常粘稠的液體，兩種液體對溫度都很敏感，打開加熱模擬地球的引擎，會看到在其表面以下的活動：翻滾、往各個方向活動。隨著溫度的提升，它在地幔中形成了對流體，這引 發了表面板塊的移動，觸發了火山和地震。此種從我們星球內部到大氣層的物質循環，對生命的進化一直是至關重要的。

多虧了這個過程，地球的表面溫度沒有搖擺得很厲害，數十億年里一直就圍繞著液態水。「超級地球」更大，內部更熱，就意味著更多的火山噴發、更多的地震，但同時，星球有了更加穩定的溫度。在「超級地球」上，因為對流要快得多，這種循環的影響可能也快得多，或許是數量級的加快，於是我們就可以推測，那已經具有了複雜生命進化的可能。來想想「超級地球」將會如何應對抹去了恐龍的隕星的撞擊的——在地球上，這個事件引發了全球性嚴冬，招致了那些冷血巨無霸的滅亡，然而在更大的星球上，能夠更好地控制其溫度，恐龍或許能幸免於難，有機會進化出更大的大腦。

但是，生活在巨大版本的地球上有一個嚴重的缺陷：地球的核心是一個旋轉的液態金屬球，產生出強大的磁場，磁場偏轉了從太陽發出的危險輻射流，構成了對這裡的所有生命的保護盾。黛安娜的模型預測，「超級地球」或許就沒有這樣的力場，其內部壓力太大，這些行星極有可能沒有熔核，因此，你如果作為生物 在一顆沒有磁場的行星上，就會一直遭受高能粒子的轟擊，它們會與你的細胞發生作用，引發突變。因此，你就得更加機靈，作為一個有機體去適應這樣的環境。何種外星人能夠存活在浸泡在輻射里的「超級地球」上呢?

它將需要有一個保護殼，或許攙和了鉛之類的重金屬;它將會有強大的肢體和鋒利的爪子，使其在強烈的輻射爆發期間能在地上挖洞。最為重要的是，它將需要有效的基因修復機制，來修復對其細胞不可避免的輻射傷害。純屬幻想?或許不是。類似的生命形式在地球上也有，雖然小許多。它叫水熊蟲，存活在滾燙的高輻射地區。岩質「超級地球」的居民有可能看上去與它驚人的類似。

像風箏一樣活著?

地球上，進化產生了生命的千變萬化：動物潛行水中，翱翔天空，芸芸眾生或滑，或爬，或走，或跑??如果其他星球上的生命遵循我們這裡的生命進化模式，會有什麼其他令人費解的特色出現呢?

在劍橋市麻省理工學院，天體物理學家薩拉?西格和生物化學家威廉?貝恩斯開始想像這些遙遠的星球會是何種模樣。日外行星與日外型星系的發現，讓我們一次又一次的驚訝，因為通通與我們不同。大多數科幻小說假設外星人會四處奔走。它們需要呼吸空氣，它們登上飛船，它們與船長共餐。如果看某些日外行星的環境，這些都是不可能發生的。

最近，薩拉和威廉一直在研究GJ1214B，一顆40光年外的行星，是地球大小的兩倍還多，顯示出有大氣層的跡象。他倆正致力於發現GJ1214B下方會是何種情況。現在，無法完全肯定這個星球成分是什麼，但它有可能是顆水行星，有水蒸氣。根據它的溫度，其液態水具有水蒸氣，二者之間的清晰界限可能並不存在。有何種生命可能會出現在一個滾燙的蒸汽世界裡?在地球上，開水和蒸汽的環境會加害幾乎所有的生命。但是我們正努力去想像一個外星 世界，在那裡，這就是正常的環境。模擬想像一個星球，它一片汪洋，卻是熱得要命。這個海洋里會有生命存在嗎?能有化學作用嗎?如果能，會是何種樣子?DNA這樣的分子不會存活在這樣的環境中，但威廉認為，更為耐熱的遺傳物質將有可能進化出來。

他開始想像，能量有可能填寫GJ1214B的生命之書。「這顆行星的大氣層主要是水，那就是水蒸氣，它會非常密集，溫度很高。因此，你一路往下，你會看到漂浮的植物、會飛的植物??有一系列生物食用那些植物。生物就像是飛魚或水鳥，這取決於你怎麼看待它了。它們能夠翱翔，或暢遊在這個區域里。這裡彷彿一片大海，地球的海洋產生出了各種生物，然而深海之王是巨大的濾食動物——鯨。GJ1214B可能也有它們，雖然它更大，水更多，人類無法生存在此地，但生命能找到生路嗎?我們還不知道。」

科學中有許多重要的東西，其中最為重要的一個是想像力。因此，至今讓人著迷不已的是，在日外行星上，物理和化學規律中，一切皆有可能。我們想像的任何東西都將存在於某處。

出現了水，於是你就能找到生命——那就是天體生物學家想說的話。然而若是沒有水呢?若是行星籠罩在毒氣里，生命的基本構件是不是完全不同於我們這裡呢?它們也能夠存活嗎?生命是頑強的，地球上的角角落落，從最冷的大海深處，到沸騰的火山裂隙，生命都能找到繁衍之道，不過外行星的條件可能更極端。我們發現了火與冰的世界、永久黑夜的世界、狂風大作、經久不息的世界，何種外星人能夠生活在這些地獄般的地方呢?

格利澤581B漂浮在距離地球20光年遠的天秤座里，它是我們發現有可能有外星生命的少量行星中的一顆。它的紅色母星發出的熱量，只有太陽的一半，但因為它旋轉得很慢，其一側要比另一側熱很多。它的岩質地面狂風大作，是放風箏的好地方。

生物力學專家邁克爾?拉巴貝拉認為格利澤581B上的稠密大氣層將其表面籠罩成一片漆黑，所以生命得攀升尋找亮光。他猜想有風箏狀的植物攀爬至烏雲上方，來得到日常所需的太陽能。「這些風箏植物必須能夠進入大氣層的較高地方，以獲得足夠的採光，它們這樣做是為了利用大氣層中的切變。」邁克爾的風箏需要兩股力量，停留在高空並保持穩定：有風升起風箏，有錨使其避免一直往上升。外星風箏植物的動作差不多是同樣的道理。所以，假設這種特殊的植物上升的一面在繩索的一頭，而在繩索的另一頭，有東西具有降落傘的功能，來產生拽力。因為風隨著海拔髮生變化，它們的行動表現出不同的速度。於是有了升力來保持風箏的上升。它被拽拉在減速傘上，但它保持著繩索的拉力，整個系統是穩定的。

聽起來不大可能?邁克爾卻並不這麼認為。多年來對地球生物的研究使他相信，生命會進化到適應各種環境。進化會通過很奇怪的途徑來達到目的。不僅如此，邁克爾?拉巴貝拉推測，它可能有一個欣欣向榮的生態系統，有獵手與獵物。

有何種獵食者會在此進化呢?空中獵手——薄薄的蝙蝠狀翅膀，卻能夠像信天翁那樣翱翔數日，他叫它「蝙蝠-天翁」。因為大氣層相對渾濁，這種動物就必須要能夠以最小的付出來長途跋涉，以找到它們的獵物。它們就有了長長的、相對狹窄的翅膀，因此更具有效率。它具有相對其身體較大的展翅面積——在地球 上，信天翁利用一種叫做動態滑翔的技術來旅行數千英里，幾乎不煽動翅膀。在長途滑翔中，「蝙蝠-天翁」也會節省能量，依靠氣流攜帶它前行。

但現在，在一個終日不見陽光的世界裡，這個獵手又是如何發現其獵物的呢?一個辦法就是豎起耳朵靜聽，等待著獵物發出聲音。另一個辦法就是你弄出聲音，聽迴音——就是我們所說的聲納，就是發出聲波，然後等待反射。就像對著牆壁拋擲網球，我們可以有很多信息來自球回彈時的反應，所以，把球擲出與它回來之間的延遲，告訴我們目標有多遠，如果它回來快於我將它扔出去，那麼目標正迎頭而來，如果它是往另一個方向去的，那它回來就會慢些。如果你在尋找獵物，這是個絕妙的主意，當然，除非你的獵物也能夠偵測聲音。

「蝙蝠-天翁」將是一個有效的殺手，所以它的獵物就需要培育有效的防禦。威廉?貝恩斯想像出一種動物，類似於一種硬殼海洋生物，它早在數億年前就已經在地球上進化了——鸚鵡螺，對於獵手來說它是天然的獵物，它有三重防禦機制：首先，它有殼，其次是如果用聲納來捕獵它，那麼你就要發展出很好的耳朵，才能聽到聲納，一旦你聽到聲納的迴音，你就會奔向它。它具有一個射流推進系統，這樣就能夠在緊急情況下將自己往前射出去，這些傢伙能夠將自己射過大氣 層，「嗖」的一下，速度極快。所以，到了緊要關頭，它們就噴射到一邊，逃脫虎口。但是儘管有了這些防禦，「蝙蝠-天翁」仍將是可怕的對手。鸚鵡螺不會一直逃之夭夭的，它命懸一線，始終有頂級的獵食者——它是最稀有的動物，但它並不是你想狹路相逢的傢伙。

與超級智能機器競賽?

冷酷的環境滋生冷酷的生命形式，地球經過了數億年，數十億種生物為求生競爭，但最終，突變讓一種動物成為了星球上至高無上的獵食者。那個突變，就是人的大腦。在太空中某處，外星演化也應該將人類打造成至少如我們這樣聰慧，只是外星人究竟是何模樣呢?答案可能對地球生命是個壞消息。

過去50年里，搜尋外星智能(SETI)，試圖捕捉到任何一絲來自外星世界的信息，對於賽斯?肖斯坦克，這位SETI資深天文學家來說，它就是搜尋我們遙遠的宇宙圖像，搜尋具有與我們一樣聰慧大腦的物種。

人類不是地球上最大、最快或最敏捷的動物，但人類是最聰慧的，我們的大腦置我們於生命的頂部，但是，依然有很多改進的餘地。我們總認為自己是萬物之靈，因為從生命之初到人類經過了40億年的進化。要是去問恐龍同樣的問題：「你是否會認為自己是萬物之靈呢?」它們會說，「沒錯!」——如果它們能開口說話的話，它們會認為這就是進化的終點。我們同樣也錯了。

那麼，進化下一步會將我們帶往何處呢?哪裡有可能已經出現了外星文明了呢?賽斯認為我們需要看一下電腦來尋求答案。從上世紀70年代起，軟盤是鐵定的標準，這個速度在處理指令的電腦上，已經提高了10萬多倍。如今，花上1000美元，你能夠買到的電腦，其思維能力，至少是一隻蜥蜴的計算能力了。但是到了2020年或2025年，1000美元能賣給你的筆記本，將會與人腦有相同的計算能力。人工大腦的智商，正在歷史性的轉眼間從0到200，在一個可能領先我們500年的文明中，如果沿著類似的軌跡，會發展成什麼樣呢?我們恪守達爾文的進化論，機器卻不會。這意味著如果你要開發思維機器，它將會自我提升得非常非常快。

1948年，數學家約翰?馮?諾依曼料定機器會非常聰慧，它能夠複製自我，每個副本都可以對原先的設計進行改進，就好比大自然在不斷改進其設計。但是這種機器的進化將會發生得比生物進化快許多。在比我們這裡發達的星球上，機器是否可能會是最智慧的生命形式，甚至是佔據統治地位的生命形式?我們首次接觸的會不會是超級智能機器間的競賽呢?

你只能聽到至少聰慧如我們的物種的聲音，那麼，它們在50到100年里有可能處於我們相同的發展水平嗎?相當渺茫，它們有可能在上萬、數百萬甚至更多年領先於我們。在一些遙遠的行星上，生命之書可能已不再包括任何生命形式了。如果機械生命已足夠強大，那麼就已不再限制它能夠變得有多大和多複雜了。或許它們已自我改組了，以至於它們能夠在許多物種成員中，分享思想負擔了。好比是計算機的分部處理——外星人為什麼要滿足於局限在剛好能夠裝進它們頭 腦的那種智能呢?

外星進化，可以產生出充滿生機的機器星球，脈動著數十億個外星人頭腦所組合起來的智慧，如果如此發達的生命存在，那我們怎麼會認出它呢?外星人會當朋友歡迎我們嗎?還是視我們為威脅呢?抑或視地球為征服之地呢?顯然我們已經進入了探索與發現的新紀元。

外星人究竟是何模樣?我們想像力的極限在哪裡?外星人的真正面目可能會無視我們的科學猜測，但我們的努力不會白費，即使我們所得到的所有細節都是錯誤的，我們關於外星生命的永恆好奇、我們對它們的持久恐懼，全都出自同一個源頭：尋求了解我們在宇宙的生命大家族裡所處的位置——知道了這一點，我們就會知道人類的命運。

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