資料來源：千龍網

2003年10月20日

能夠發展出文明的智慧生命與最簡單的微生物之間的差別何止千萬 重！雖然我們對外星文明不抱奢望，但簡單的外星微生物卻可能是 有跡可尋的，因為處于生命初級階段的微生物對環境的要求遠沒有 高級的智慧生命那樣苛刻，這一點我們從地球微生物的考察中就能 得出結論。──當然，一個嚴酷環境下生長的單細胞微生物是沒有 機會發展出高級生命形態的，除非環境在不斷改善。 地球生命的極限 天文學家們一直以來都在致力于發現外星微生物存在的証據，在火 星上、在木衛二上……太陽系內一切有條件的地方都是他們尋找的 對象。但最近几年最激動人心的外星生命探索的進展卻是在地球上 完成的。外星生物學家來到地球最惡劣、最極端的地方，在智利最 干燥的阿塔卡馬沙漠中、在環境最惡劣的岩洞里、在南極洲的千年 冰架下面、在几千米的深海下面、在几萬米的高空上，他們發現了 形形色色的與世隔絕的細菌，它們生命力之頑強令科學家驚嘆不已 。在南極的古老凍岩中，有一種細菌舒舒服服地躲在石頭表面下多 孔的空間里，活得跟花店櫥窗里的牽牛花一樣旺盛﹔法國科學家曾 在太平洋底3000米處，水溫高達250℃的熱泉口，發現多種細菌﹔ 1969年降落月球的“阿波羅12號”太空船，收回了兩年半前無人探 測船“觀察家三號”留在月球上的相機，竟然發現其底部有地球上 的微生物“緩症鏈球菌”，這種來自地球的微生物，在几近真空、 充滿宇宙射線的月球表面生存了兩年半！ 許多種類的細菌無需空氣，它們或是通過分解(而不是氧化)有機食 物，或是從硫酸鹽或硝酸鹽等氧化合物而不是從空氣中獲得氧﹔ 有的細菌通過轉換鐵化合物和硫來保持生命的延續，生存下來﹔ 有的細菌在沸水中滋生﹔有的細菌則在0℃以下的鹽水中生存﹔ 有的細菌在不可思議的高壓下存活。看上去，多數細菌的生命是永 無止境的，某些細菌的孢子可以休眠几千年。 它們生命的潛能與地球上其他生命的潛能完全或者几乎不同。正是 這一不同，向我們暗示著生命的另一種可能，或許是生命在宇宙間 其他星球上的另一種可能。 生命的無數種可能 既然地球細菌展現了如此丰富的生命形態，那么宇宙中的生命該有 多少種可能性呢？地球上的生命都是由核酸和蛋白質組成的，但這 是否生命存在的惟一形式？可以有基于別的化學基礎而發展起來的 其它生命嗎？ 這個問題無疑是對生物學家的一項重大挑戰。因為地球上的“蛋白 質生命”是以碳元素為基礎的，一些科學家于是翻開元素周期表， 看看哪一種元素的性質與碳最為相似──當然是同一族中的硅。硅 基生命甚至可以不攝取有機物，而只從宇宙空間中吸收星光維持生 命，他的身體是由多數光線粒子和少數物質粒子組成，物質粒子在 必要時也可以轉化成光線粒子。可以設想，既然我們這些以碳為基 礎的生物呼出的廢氣是二氧化碳，那么，火星上那些以硅為基礎的 生物，呼出的自應是硅和氧的化合物──二氧化硅。二氧化硅其實 就是我們平時沙灘上所見的沙，也就是說，這些火星生物在呼吸時 所噴出的是沙粒！ 還有一些科幻作家留意到，元素周期表中的硫與同一族的氧在性質 上有不少相似之處。那是否表示，在一些較高溫的星球上(硫在地 球上的室溫時是固體)，生物呼吸所需的氧氣可以被硫所代替？ 此外，水是一切蛋白質生命所必需的溶液和介質。有沒有一種其它 化合物可以取代水的地位呢？有！那就是氨。由于氨在冰點以下仍 是液體，一些科幻作家遂推想，在一些寒冷的巨型氣態行星的表面 下，可能存在著由氨組成的海洋，而海洋中則充滿著以氨為介質的 生命形式。 以上都只是個別的、零星的構想，真正對問題作出全面性的考察和 系統性的分析的，是著名生化學家阿西莫夫所寫的一篇文章《并非 我們所認識的》。他在文中提出了六種生命形態： 一、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物﹔ 二、以硫為介質的氟化硫生物﹔ 三、以水為介質的核酸/蛋白質(以氧為基礎的)生物﹔ 四、以氨為介質的核酸/蛋白質(以氮為基礎的)生物﹔ 五、以甲烷為介質的類脂化合物生物﹔ 六、以氫為介質的類脂化合物生物。 其中第三項便是我們所熟悉的──亦是我們惟一所認識的──生命 。至于第一、二項，是一些高溫星球上可能存在的生命形式，另外 ，地球上曾經出現過的那些生活在硫礦里的、厭氧的古細菌就很有 可能是以硫作為自己生命的介質﹔而第四至第六項，則是一些寒冷 星球上可能存在的生物形態。 宇宙中的生命可能有著不同的化學基礎，使我們認識到，生命對環 境的適應能力各有不同──所謂“甲之熊掌，乙之砒霜”，我們認 為舒適宜人的星球，對一些生物來說可能是酷熱難耐，而對另一些 則可能是寒冷難當。 更不可思議的設想 然而，科幻作家仍不滿足于生命的這些多樣性，他們在各自的作品 中充分發揮了想象力，為我們創造出一些更不可思議、但細想之下 又似乎不無道理的生命世界。一些作家設想，在某些極寒冷的星球 之上，可能存在著以液體氦為基礎，并以超導電流作聯系的生命形 式﹔另一些作家則認為，即使在寒冷而黑暗的太空深處，亦可能有 一些由星際氣體和塵埃組成，并由無線電波傳遞神經訊號的高等智 能生物──霍耳的科幻小說正是這方面的代表作﹔還有一些想象力 更丰富的作家甚至認為外星生命也許根本不需要化學物質基礎，他 們可能只是一些純能量的生命形式，比如一束電波。 最為有趣的是著名科幻作家福沃德所寫的《龍蛋》，這部構思出色 的作品描述了一顆中子星表面的生物。這顆中子星直徑僅20公里， 但表面引力卻等于地球上的670億倍，磁場是地球的1萬億倍，表面 溫度達到8000多度。什么生物可以在這樣的環境下生存呢？是由“ 簡并核物質”組成的生物。所謂“簡并”，就是指原子外部的電子 都被擠壓到原子核里去，因此所有原子都可以十分緊密地靠在一起 ，形成超密物質。中子星上的生物身高約半毫米，直徑約半厘米， 體重卻有70公斤，這是因為他們由簡并物質所組成。此外，他們的 新陳代謝是基于核反應而非化學反應，因此一切變化(包括生老病 死和思維)的速率都比人類快一百萬倍！ 讓我們來看一看一個醫學院畢業生在畢業典禮上所作的有趣的講演 ：在我們星系的另一邊的什么地方，有一個遙遠的行星，離一個其 等級和溫度都正合適的恆星恰好不遠不近。此時此刻，那上面有一 個委員會正在開會，研究著我們這個小小的偏遠的太陽系。會議進 行了一年之久，現已接近尾聲了。那地方的智慧生物們正在一份文 件上簽名(當然是用某種數字)，文件斷言，說在我們這地方，生命 的事是不可思議的，而這地方也不值得來一趟遠征。他們的種種儀 器已經發現，這兒存在最最致命的氣體、就是氧氣，這一來，什么 戲都沒了。 這并非純粹的胡思亂想，厭氧生物在地球上就存在。對它們來說， 氧氣不但不是必不可少的，反而是致命的“毒物”。對地球人類來 說最重要的氧氣尚且如此，我們還有什么理由認為，只有與地球環 境相當的星球才能產生生命呢？ 今天，人類對外星生命的搜索雖然還是兩手空空，一無所得，但我 們仍應堅持不懈地探尋下去，至少，它大大拓展了我們對宇宙生物 原理的認識。 編輯： 陳群 來源： 大科技雜志 作者：李家勝