在充滿宜居行星的宇宙中，生命可能依然非常稀有

本文作者：保羅·戴維斯是亞利桑那州立大學的理論物理學家和宇宙學家，同時也是該校「超越：科學基本概念中心」的主任。他是物理學領域最多產的科學作家之一。

開普勒22b可能是一顆宜居行星，但即便如此，它也未必真能孕育生命。圖片來源：NASA/Ames/JPL-Caltech

20世紀60年代，那時我還是一名學生，幾乎所有的科學家都認為人類是宇宙中存在的唯一智慧生命，探索地球外的智慧生命被認為是荒唐可笑的；還不如直接宣稱說是想尋找神靈。科學界關心的是生命的起源，當時學界普遍認為生命純屬化學物質偶然形成，其發生概率非常小，以至於不可能出現第二次。弗朗西斯?克里克（Francis Crick）這樣描述生命：「生命在此刻出現幾乎是一個奇蹟，因為要滿足那麼多的條件，才能夠形成生命。」雅克?莫諾（Jacques Monod）同意這一觀點，1976年，他在名為《偶然性與必然性》（Chance and Necessity）的書中寫到：「最終，人類會明白，他們在冷漠無垠的宇宙中孤立無援，是因為他們自己的產生本來也是偶然。」

而現在，主流觀念明顯倒向了另一邊。很多著名的科學家聲稱宇宙中充滿了生命，而且至少有一部分是智慧生命。生物學家克里斯汀?德?迪夫（Christian de Duve）甚至聲稱生命是「宇宙的必然」。但科學本身在這些年卻幾乎沒有發生改變。今天，我們仍然不了解生命從無到有的這一過程，認識水平和達爾文寫下「目前思考生命的起源完全沒有意義；人們倒不如思考一下物質的起源」的那個時代相差無幾。

毫無疑問，最近發現的數百個太陽系外行星，給地外文明探索計劃（SETI）打了一針強心劑。天文學家認為，銀河系中就存在數以億計的與地球類似的行星。顯然，那裡具備生命生存的地理條件。但是，只有在真正出現生命的時候，適合居住才意味著有生命居住。

人們常常問我，我們怎樣才有可能找到地球外的智慧生命。這個問題是毫無意義的，因為我們不知道化學物質的混合物轉變為一個活細胞的過程，那實在是太複雜了，所以我們無法算出生命產生的概率。未知過程的發生概率是無法估算的。然而，天體生物學家似乎更關心微生物最終進化成智慧生物的概率。儘管生物學家也沒有對其進行數學計算，但至少他們知道這個轉化過程，即達爾文演化論。可是，這就有些本末倒置了。最大的不確定性在第一步——首先要有微生物。

卡爾?薩根（Carl Sagan）曾經談到過，生命起源沒有那麼困難，否則生命不會在地球剛變得適宜居住時就立馬出現。不錯，地球生命早在35億年前就已經存在。但是，薩根的論證卻忽視了這樣一個事實，我們本身就是我們研究的地球生物過程的產物。除非生命很快出現在地球上，否則在太陽溫度變得非常高，足以將地球烤成薯片前，人類是不可能及時演化出來的。由於這個不可避免的選擇偏差，我們從地球這唯一的樣本中是得不到有統計意義的結果的。

另一個常見的論證就是宇宙如此浩瀚無邊，肯定在某處會存在生命。但這一論述意味著什麼呢？如果我們把注意力限制在可觀測宇宙內，宇宙中可能有10^23顆星球。不錯，這個數字很大，但是，與隨機形成簡單有機分子的幾率相比，這個數字可能就不夠大了。如果化學物質變成生物的路途漫長而又複雜，那麼有可能萬億顆行星中，才有一個出現生命。

關於生命普遍存在的斷言基於一個默許假定，其假設生物不是隨機化學反應的產物，而是某種定向自組織過程的產物，這個過程更傾向於形成生命——即自然界有一種生命原則在發揮作用。也許存在這樣一種原則，但如果是這樣，我們到現在還沒有找到證據。

或許，我們不需要把目光看得太遠，如果生命真如薩根所說是隨便地突然出現，那麼地球上就應該出現過好幾次生命。如果地球上生命的起源多種多樣，來自另一次起源的微生物後代就可能存在於我們的周圍，形成了一種影子生物圈。還沒有人認真地在我們身邊尋找未知生命，但只要發現一種「異形」微生物就可以解決這個問題。

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