近來，一系列新發(fā)現(xiàn)似乎使得地外生命存在的可能性越來越大，遺憾的是，天文學(xué)家至今尚未發(fā)現(xiàn)這方面的確鑿證據(jù)。不過，一些科學(xué)家對尋找地外生命的前景充滿樂觀。

地外生命存在的兩個要素

過去幾天，一個研究小組報告稱宇宙中的恒星數(shù)量是他們以前所認(rèn)為的三倍。而另一個研究小組發(fā)現(xiàn)了一種能以劇毒砷為食的細(xì)菌，加深了我們對生命如何在最為惡劣的環(huán)境中生存的了解。而今年初，天文學(xué)家還首次表示他們發(fā)現(xiàn)了一顆潛在的宜居行星。美宇航局天體生物學(xué)研究所主任卡爾·佩爾徹(Carl Pilcher)說：“地外生命存在的證據(jù)越來越明顯。我認(rèn)為看過這些證據(jù)的人都會說，‘地球之外一定有生命。’”

天體生物學(xué)研究所主要從事宇宙生命起源、進(jìn)化等方面的研究。不過，由于部分研究得出的是全新的結(jié)論，科學(xué)家仍在對這些結(jié)論有多大可信度進(jìn)行爭論。一些科學(xué)家本周公開抨擊了美宇航局對食砷菌的研究方式，對其有效性提出了質(zhì)疑。另一個讓我們不能太興奮的原因是，尋找生命應(yīng)該從小處著眼，接著再去研究生命的進(jìn)化。黏菌而非外星人更有可能是地外生命存在的最早跡象。黏菌可以在極端環(huán)境進(jìn)化?？茖W(xué)家制作出了一個等式，用于計算另一個星球存在高級生命形式的幾率。不過，這個等式只是對非天文因素做出了猜測，如智能生命進(jìn)化的可能性，文明持續(xù)多長時間。鑒于此，計算結(jié)果取決于兩個基本要素：宇宙中可以支持生命存在的星球有多少？生命在那里扎根的難度有多大？上周的一系列發(fā)現(xiàn)既增加了生命潛在家園的數(shù)量，也拓展了生命的定義范圍。美聯(lián)社采訪的十位科學(xué)家均認(rèn)為，這意味著地外生命存在的可能性比以前任何時候都大。搜尋地外文明計劃(SETI)協(xié)會資深天文學(xué)家塞思·肖斯塔克(Seth Shostak)簡要描述了行星數(shù)量的天文發(fā)現(xiàn)以及地球上對生命頑強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)。他說：“所有這些發(fā)現(xiàn)都指向一點(diǎn)，那就是地球之外存在生命跡象?！?/p>

轉(zhuǎn)變搜索地外生命思路

12月8日刊登在《自然》雜志網(wǎng)站上的兩項(xiàng)新研究進(jìn)一步增強(qiáng)了科學(xué)家對系外行星的興趣，雖然它們并未就地外生命的存在提供更確切的證據(jù)。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一顆比木星還大的超熱行星，其大氣似乎充滿了碳。在另一項(xiàng)研究中，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆至少有四個年輕超大行星的恒星，對過去的理論提出了挑戰(zhàn)，即一個恒星系所能擁有的超大行星的數(shù)量是有限制的。那些致力于尋找地外生命的科學(xué)家一度被指責(zé)只是在科學(xué)邊緣進(jìn)行探索。肖斯塔克表示，事實(shí)與外界的指責(zé)截然相反。他說，鑒于相關(guān)證據(jù)越來越多，如今相信地球是宇宙中唯一有生命存在的星球，就像是相信奇跡發(fā)生一樣：“而天文學(xué)家往往不相信奇跡?！辈贿^，天文學(xué)家確實(shí)只相信證據(jù)，問題是他們迄今并沒有找到地外生命的證據(jù)。沒有找到綠色外星人不說，科學(xué)家連可以確切指出它是活的外星生命的細(xì)菌都沒發(fā)現(xiàn)。即便發(fā)現(xiàn)于加利福尼亞莫諾湖的食砷菌都不是來自于地外星球，只是在實(shí)驗(yàn)室中生成的。但是，美宇航局天體生物學(xué)家克里斯·麥凱伊(Chris McKay)說：“沒有任何證據(jù)說明對發(fā)現(xiàn)地外生命保持樂觀是愚蠢的行為?！丙渼P伊致力于在火星和地球極端環(huán)境尋找生命的研究。首先，一個根本問題便是地外生命可能在哪里存在。幾年前，天文學(xué)家認(rèn)為，只有在繞類日恒星旋轉(zhuǎn)的行星上及其周圍才可能找到生命。所以，科學(xué)家過去一直在像地球一樣的星球?qū)ふ疑?。結(jié)果，宇宙中最常見的恒星紅矮星被排除在外。紅矮星比太陽更小，也更暗。宇宙中90%的恒星都是紅矮星。天文學(xué)家原本認(rèn)為，繞紅矮星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星不會有生命。

恒星數(shù)量是以前估計三倍

然而，三年前，美宇航局召集了這一領(lǐng)域的頂級專家進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生命有可能存在于繞紅矮星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星上。這些行星離其恒星更近，旋轉(zhuǎn)速度沒有地球快。科學(xué)家認(rèn)為它們適于生命存在，這些小恒星周圍環(huán)境雖與地球不一樣，但并不排斥生命。這樣一來，宇宙可能不是新增了數(shù)十億個星球，而是數(shù)倍于這個數(shù)字的星球。上周，耶魯大學(xué)一位天文學(xué)家表示，宇宙里的恒星總數(shù)可能是我們以前估計數(shù)值的3倍，也就是說，宇宙里有3×1023(10的23次冪)顆恒星。哈佛大學(xué)的利薩·卡爾特尼格(Lisa Kaltenegger)表示，科學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為銀河系中有一半的恒星，擁有大小是地球10倍的行星，即可能維持生命存在的“超級地球”。第二個問題則是，所謂“宜居帶”(這些地方不太熱也不太冷)究竟有多少顆這樣的星球。

一個研究小組在今年4月宣布發(fā)現(xiàn)了這樣一顆行星，雖然有些科學(xué)家對此提出了質(zhì)疑。第三個問題是，生命的確切定義有什么標(biāo)準(zhǔn)？在過去十五年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球生命可在酸性物質(zhì)中生長，也可以在南極洲和其他極端環(huán)境中生長。這些發(fā)現(xiàn)的轟動性都比不上食砷菌的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過科學(xué)家的訓(xùn)練，這種細(xì)菌能以砷而非磷為生。

食砷菌將改變生命定義

碳、氫、氮、氧、磷和硫是地球上所有已知生命形式的六大基本構(gòu)建元素。其中，磷是攜帶生命基因的DNA和RNA的主要化學(xué)成分，被認(rèn)為是所有活細(xì)胞的最重要的元素。食砷菌的發(fā)現(xiàn)將改變生命的定義?？柼啬岣裾f，既然極端環(huán)境中存在生命的可能性增大，這將使得適于生命存在的行星數(shù)量增多?？柼啬岣襁€供職于德國馬克斯普朗克研究所。

華盛頓大學(xué)天文學(xué)家唐納德·布朗利(Donald Brownlee)對尋找地外生命的前景并不樂觀，他認(rèn)為潛伏于外星球的生命不容易發(fā)現(xiàn)，即便真的存在，可能也是無法從遙遠(yuǎn)的地方輕易看到的細(xì)菌。另外，系外行星上不同的地質(zhì)和大氣作用力或許會阻止生命進(jìn)化為更為復(fù)雜或有智能的生命。如果要去尋找地外生命，火星或是最有可能的目標(biāo)。天文學(xué)家表示，任何形式的生命可能都存在于有水的地下。其他候選星球還包括木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的兩顆衛(wèi)星土衛(wèi)二和土衛(wèi)六?？柼啬岣裾f，望遠(yuǎn)鏡也可能會發(fā)現(xiàn)有大氣的行星，有大氣就表明存在光合作用。另外，還有可能在地球上發(fā)現(xiàn)地外生命，比如隕石或DNA與地球生命截然不同的東西。麥凱伊表示，先進(jìn)的地外生命形式或許能找到我們，或我們可以聽到他們傳輸?shù)臒o線電信號。搜尋地外文明計劃協(xié)會正在從事這方面的工作，尋找智能生命的信號。肖斯塔克之所以向這個領(lǐng)域投入資金，正是源于他對發(fā)現(xiàn)地外生命的樂觀情緒。在一次公開演講中，肖斯塔克與所有聽眾打賭，科學(xué)家將在2026年左右找到地外生命的證據(jù)。