當前位置:
首頁 > 知識 > 我們是宇宙中唯一的生命嗎?

我們是宇宙中唯一的生命嗎?

很明顯,這是一個不太確定的問題,這個問題在科學界並沒有證實或證偽,不過我們可以在確定的觀測之前進行預測分析。4000字的長文足夠解決這個問題了。

那麼分析就需要理由,我們將從生命從何而來(物質基礎),到生命的進化(時間基礎)和高級文明產生的概率來分析,推導出我們並不是唯一的生命,we are not alone。

第一部分 生命從何而來?

上世紀60年代左右,幾乎所有的科學家都認為地球是唯一的生命,他們覺得探索太空智慧文明是荒誕可笑的,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。」

偶然性與必然性

我們先回顧一下生命如何起源(這裡講得是我過去講過的化學起源說)。

有時候,當原子相遇時,經過化學反應結合成了分子。這些分子都具有不同程度的穩定性。我們的有機生命體,也是由各種各樣的分子構成。

結合中的血紅蛋白分子

我們比較熟悉的是各類蛋白質分子,如血紅蛋白分子。血紅蛋白分子中含有574個氨基酸分子,它們規則排列,構成一個立體球體,這些大分子又組合起來,形成了我們的器官,然後孕育出了生命。

在生命出現之前,我們不知道地球有哪些原始的分子。但可能有水,二氧化碳,甲烷,這些簡單的化合物。一些化學家曾經試圖模仿地球遠古時代的環境,他們把這些基本物質扔進一個燒瓶(容器)中,並且外加紫外線(過去薄弱的大氣層)和電火花(過去惡劣的自然環境)。幾個星期後,他們在容器中發現了一種稀薄的褐色溶液,裡面含有大量的分子,比之前放入的分子複雜得多。奇妙又湊巧的是,他們在其中發現了氨基酸,隨後,然後又模擬了光,火山爆發,地震,閃電等,結果獲得了被稱為嘌呤和嘧啶的有機物,它們是組成遺傳分子的構件,即DNA。

教科書中的原始海洋

這是一個漫長的過程,這個容器中的「原始湯」大約就是30億到40億年前的原始海洋。有機物質漂浮在海洋中,隨著潮汐的變化,這些物質積聚在岸邊,在受到陽光照射後,進一步結合成了大一些的分子。

直到某個時刻,一些特別的分子出現,我們稱之為「複製基因」。它具有一個性質——能夠自我複製。這種分子形成的概率非常小,但就如買彩票一樣,讓你幾十億年隨機買彩票,你總會得頭獎吧。並且,這種分子鏈只需要形成一個就可以了,它們周圍的分子湯原料很多,和它們某個部件相同的就吸附在這個分子鏈上,逐漸形成結晶體。

隨後這個鏈條也有一分為二的可能,這樣就產生了兩個複製基因,以此類推。

值得注意的是,一種新的「穩定性」產生了,慢慢,它們形成了一個自我複製的種族。

現在,我們需要注意的是,任何複製過程都不可能完美無缺,就如本書的印刷一樣,每本書都有不一樣的錯誤,在印刷術還未發明之前,手抄書錯誤的概率更大。

隨著複製錯誤的產生和不斷地發散,原始湯中充滿了很多複製基因的種族。某些種族在複製和分裂時更加穩定,不易斷裂,這些分子相對更多一些,這樣長期下去,這種較為「長壽」的分子生存下來,所謂「進化趨向」。

人類大進化趨勢

相對穩定的複製基因在複製時產生錯誤,形成的新的分子鏈複製的準確性如果更高,進化也就產生了,而其中的機制也就是——自然選擇。

這些原始的自我複製基因就是生命的祖先,是我們所有生命的締造者。

隨著各種分子的增加,原始湯是不足以維持無限量的複製基因的,那些複製的構件逐漸成了珍稀的資源。它們必然為了爭奪構件而互相搏鬥,最後,條件差一些的品種日益減少,最終絕種。當然,它們的戰鬥不具任何感情。

任何一種複製錯誤導致它們生存能力增強都是一種進化。一些複製基因「發現」一種方法,通過化學途徑分裂對方品種的分子,並利用分裂後的構件來複制自己。後來,後者又逐漸進化出了保護衣。

隨著時間的推移,複製基因的技巧和計謀逐漸改進,最終,它們群集相處,安居在動物、植物體內,它們創造了我們肉體和心靈,存在於你我軀體中,如今,我們稱它們為基因。

當然,隨時間推移,蛋白質也隨之形成,隨後形成酶,形成了高分子,由核酸(DNA是其中一種)和蛋白質兩大物質相互作用,最終形成了具有原始新陳代謝作用和能繁殖的物質,也就是我們所說的原始生命。它並不是細胞,而是一種類似細胞的集合體。

第二部分 生命的進化

很多文章都已經講了各類生物的進化,這裡也不可能籠統地講述進化論的歷史,但我們可以講講我們引以為豪的」人類「是如何在生存競爭中走出來的。事實上,時間的累計讓基因的變異和進化。

虎鯨也擁有自己的文化

我們要看人類是怎樣脫穎而出的,就首先需要知道人類和其他生物的差距。達爾文當時總結到:人類和動物之間雖然在心智上差距很大,但這只是程度差別,而不是類型差別。我們已經看到,各類感情和器官——例如愛、記憶、注意力、好奇心、模仿、理性等——這些人類曾予以自誇的東西,也會以初級或發展完好的形式,存在於低等動物中。

猩猩也存在一定的學習能力

不過這裡可以列出人類和動物唯一可區分的差距:

它們很難理解其他同類也是有心智、有意向的行為主體。

簡而言之,它們不能進行換位思考。它們不能理解其他動物行為的目的。這限制了它們的學習,尤其限制了模仿性更廣義的學習。

換位思考的能力是人類獨有的

近來,有學者發現,有一個基因可明顯導致言語和語言障礙,這也許是第一個可通過語言來改善文化學習的候選基因。該基因是....基因,簡稱FOXP2基因,它的任務是打開其他基因的開關。當人的FOXP2基因受損,他就無法發展出完整的語言。

在20萬年前,人類基因在FOXP2基因上形成突變。這之後,它允許它連接到大腦的其他區域,包括控制嘴部和喉部活動的區域。這個基因不僅負責說話的活動,還負責手勢活動。

手勢文化

所以,目前我們認為,人類語言最初是由手勢而非語言傳遞的。

化石記錄說明,500萬年前,人類祖先和猿類進化分離以後,第一件事就是兩足站立。換句話說,我們的祖先率先釋放雙手去抓握物體或做手勢。當然,雙手也可以用來交談。

語言取代了猴群之中互相理毛的傳統。

猴群理毛的文化依然傳承。。。

化石記錄表面,大約7萬年前,人類化石的脊髓已經足夠寬,不同於更早歷史的人類,擴寬的脊髓足夠提供呼吸和語言。但他們通過雙手而非聲音來表達。

更早的化石記錄表面,人類的關節也發生改變,這讓人類可以抓握東西,甚至瞄準投擲。這還需要大腦的協調,所以,無論是手勢還是投擲,都需要讓人類大腦發生改變才能支配這些活動。

手勢的誕生,標誌著符號的誕生。人類一旦有了符號交流,文化的累積就開始轉動:更多的文化容量需要更大的大腦,更大的大腦允許更多的文化出現。

然而,一切似乎都在飛速發展,卻在160萬年前出現了文化大停滯。這時,地球上出現了匠人,因為那時誕生了一個偉大的工具:阿舍利手斧。它是兩面打造,呈對稱性,形狀似淚滴,刃口鋒利,由火石或石英製成,非常美麗。沒有人知道它最真實的目的。但這種工具,壟斷了地球100萬年,這100萬年間,沒有再誕生其他先進工具。

科學家們解釋說,手斧並不是實用工具,而是珠寶。男性製造出手斧,在女性面前炫耀,以爭取交配的機會。

所以,這段時間,男性儘力製造出精美的手斧,而不是實用的手斧。

阿舍利手斧

不幸的是,我們無法解釋為什麼當時的男人們沒有製造驚喜的能力(例如他們突然製造一個精美的象牙以博取女性歡心)。

50萬年後,繪畫、骨制的裝飾品似乎在同一時間突然問世。這些物品最初在非洲的部落發展起來,逐漸傳遍全球。

另外,有一個更加重要的因素促使了文化的產生。

人口密度的增大,勞動分工就必然形成,技術創新也就逐漸增加。人口密度的增加引發的最大變化:交流。

目前,科學家承認,人類文化之所以不同於其他動物文化,最大的成功在於,物物交換的發明。人們一旦發明了物物交換,文化進步就不可阻擋。

物物交換在文化演變的作用等同於性在生物進化的作用。性將不同身體里發生的基因變革匯聚在一起;貿易將不同文化創新結合起來。

在20萬到30萬年前,究竟發生了什麼讓人類文化騰飛?基因一定發生了某種變化。

灰質

其一,基因改變了大腦。ASPM基因的一個突變讓大腦灰質(人類思維活動的物質基礎,調節機能的最高中樞)額外增加百分之二十。FOXP2的突變讓人類擺脫語言障礙,使物物交換飛速發展。

當然,我們不知道在人類飛速進化中還有哪些基因發生了改變,或許未來,我們會找到其中的答案,甚至最終歸結於單個基因也是有可能的。

自此,我們把生命的開始和人類的騰飛發展回顧了一遍,我們再回到這個問題,我們是唯一的生命嗎?

第三部分 高級文明產生的概率

從開始到現在,的確,不管是生命的產生還是智慧文明的發展都有巨大的偶然性,首先我們生命需要水,有機物,氧氣等等,這些因素都是某些偶然的因素在地球上產生,並且地球又處在太陽系比較完美的位置,這樣超低概率事件儘管在數學上被認為是」不可能事件「,但這樣的奇蹟還是發生了,但如果我們把整個尺度和歷史放在宇宙中,我們或許會認為這樣的不可能事件一定是無獨有偶的。

卡爾薩根曾說: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。不過我們現在已經不再討論生命的形成了,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。

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,即剛才我們講到的。

並且,生命形成我們目前更願意傾向於一個科學的假說(雖然目前我們還沒有找到依據):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。

我們已經知道,宇宙包括了至少10的23個數量級的星球,如此巨大的數字再結合生命誕生的低概率,我們有理由相信生命不止誕生在地球上,況且種種超自然現象都或多或少的暗示了外星生命的存在,不管它們是較低級文明還是類似於星雲生物這樣的超級文明,都是可能且必然存在的。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 螞蟻科學Ant賽先生 的精彩文章:

密恐慎入!這本書也許會讓你愛上病態肉體
牛津大學科學辯論:我們是否應該為愛國主義驕傲?
葡萄皮能吃嗎?
雞蛋以百分之99光速撞擊地球會怎樣?
方舟子因揭露普洱茶致癌被起訴索賠600萬

TAG:螞蟻科學Ant賽先生 |