“外星人”必須是“人”嗎

在咱們居住的這顆星球上，水是生命之源，碳是生命支柱，無一例外。然而，茫茫宇宙中，生命構成是否有別的樣式？在與地球不同的環境中，是否可能存在與地球生命形態不同的外星生命？我們苦苦尋找的“外星人”真的會像“人”嗎？

人類深感寂寞

2007年8月4日，美國宇航局研制的新一代火星探測器“鳳凰”號成功發射，開始其為期10個月、長達6.8億千米的太空之旅。此行的目的是前往火星北極點取樣，以了解當地環境是否適合原始生命存在。這也是人類旨在搜尋外星生命的最新努力。

在此之前，經過幾年的討論，2007年7月10日，美國科學家提出了一份研究報告：圍繞“生命構成是否有別的樣式”這個核心問題，反思了人類以自己習慣的對生命模式的理解搜尋外星生命的努力。報告認為，這種努力迄今尚無收獲的現狀，至少提醒人類應該以某種新的眼光來重新理解“生命”，以此擴大外星生命的搜尋范圍。

外星生命必然擁有同地球生命類似的基本形態和基本環境嗎？一種觀點認為，地球上的生物形態是長期演變、進化的結果，這是一個自然發生的過程；因此，其他星球上如果存在生命，必然需要有與地球類似的環境，而且，外星生命的基本形態也應該與地球生命相類似，其中當然包括與地球人類似的外星人。長期以來，科學家都很自然地采納這種觀點來思索和探測外星生命；如果“鳳凰”號探測器能確認火星的地表下有水存在，那么進一步的任務就是分析有水區域的環境和化學元素，以期尋找火星上是否曾經有過，甚至目前仍然存在有機生物的線索。

另一種觀點同樣承認生物進化過程的自然性，但卻認為外星生命可以在不同于地球環境的條件下誕生和進化，而且完全可以取與地球生命很不一樣的形態；例如，不一定非有水不可，或許還不需要呼吸任何氣體，甚至構成生命體的主要元素也未必是碳、氮、氧……

飲氨解渴

1962年，美國的《紐約客》雜志發表了一組漫畫：一個正在匍匐穿越撒哈拉大沙漠的外星人氣喘吁吁地向它的同伴叫道：“氨！氨！”漫畫作者的意思是說，如果水不是宇宙中唯一能夠維持生命的液體，那將會是多么可笑。

生物學家告訴我們，從細菌到人類，一切已知的生物都依賴著兩種基本的化學物質——碳和水。碳通常被認為是生命的支柱，因為它能將基本元素結合為生命體所必需的復雜分子。而水則是所有這些復雜分子運動的媒介，生命體最基本的化學反應都在水中進行。到目前為止，地球人還沒有發現其他任何液體能取代水的地位。

然而，關于外星生命可能存在于某種奇特的化學環境的假設還遠沒有被否定。我們仍然不能排除這樣的可能性：也許在宇宙的某個角落，一種奇怪的生物正渴望大喝一口液態氨或液態甲烷來滋潤它干枯的嘴唇。事實上，近年來的一些研究表明，在合適的條件下，生命也可能誕生于和我們在地球上所觀察到的完全不同的化學環境中。此類工作或許將為人們搜尋地外生命打開全新的思路，同時也有助我們更好地認識地球上生命的起源。

“生命之源”的候選者

作為最基本生化反應的搖籃，水毫無疑問是一個神奇的分子，但這是否意味著它是宇宙中所有生命所必需的而且是唯一的？最近，有科學家認為，地球生命對水的依賴只是偶然；地球上的生物學會依靠水生存，僅僅因為水是這顆星球上唯一存量豐富的液體。在一個比地球溫暖的星球上，也許硫酸就能扮演同樣的角色，而在一個比地球寒冷得多的環境下，能充當這種角色的液體則可能是甲醇、氨甚至甲烷。

幾十年前人們還普遍認為酶一旦離開水就完全失效，而現在，科學家令人吃驚地發現，在一些特定條件下，酶在某些非水溶劑中表現得十分活躍。這意味著水可能不如我們想像中那樣至關重要。一些其他液體，包括氟化氫、硫酸、氨和過氧化氫等，都能像水一樣傳遞作為重要催化劑的氫離子，因此它們都被科學家視作“生命之源”的候選者。你也許對此感到不可思議，難道科學家不知道硫酸和氟化氫都是會腐蝕人的皮膚甚至骨頭的可怕的液體？事實是，大多數地球人并不知道：這種腐蝕反應被稱為水解酸化，必須有水的參與才能進行。也就是說，硫酸和氟化氫本身并不是可怕的東西，只有溶于水時它們才有危險性。

“硅人”與“泰坦”

正當“鳳凰”號奔赴火星，尋找和地球生命相似的依賴于水的生命時，有人卻推測，火星的土壤可能被依賴過氧化氫的微生物占領著。還有人猜測，金星大氣層中可能存在微生物。認為外星生命與地球生命具有相似的形式似乎是順理成章的事。認為水、碳、蛋白質和DNA是維持生命的最佳選擇似乎也無可厚非。碳能夠和氧、氮、氫等元素組成生命體中的各種大分子。碳也是宇宙中最常見的元素之一，其含量僅次于氫、氦和氧，因此它總能滿足生物的使用需求。

在93種自然形成的元素中，只有硅有可能成為“生命支柱”——碳的替代品。硅和碳元素一樣能形成長鏈。不同的是，硅形成的鏈往往不夠穩定。以我們所熟悉的煤油為例，它在室溫下是穩定的，但如果用硅原子取代煤油中的碳，得到的產物在相同的條件下則會自燃。正是硅的這一特性使科學家認為，如果太陽系確有“硅生命”存在，那么它最可能存在于可由甲烷或乙烷替代水的土星的衛星“泰坦”上。因為這樣的低溫環境無法為碳鏈的斷裂提供足夠的能量。而硅與其他原子所形成的鏈相對較弱，即使在低溫環境下也能斷裂，從而使新陳代謝成為可能。

在科幻小說中，“硅人”往往具有堅硬而透明的骨架，而事實上它們既可以像電腦芯片那樣堅硬，也可能像壁球那樣柔軟。硅的一大弱點在于它和氧原子形成的鏈過于牢固，以至于在大多數星球上它都只能以二氧化硅的形式存在于巖石中，從而大大降低了它參與形成生命的可能。因此，“硅生命”只可能存在于缺氧的星球上，而土星的衛星“泰坦”剛好能滿足這一條件。