探尋外星奇異生命
新聞緣起 英國著名物理學家史蒂芬·霍金近日表示，外星生命存在于宇宙的許多地方，可能活在行星或恒星上，甚至漂浮在行星間的廣闊宇宙中。霍金說，存在外星生命的依據很簡單，宇宙有1000億個銀河系，每個都包含了上億個行星，在如此龐大的空間里，地球不可能是唯一演化出生命的行星。
到2010年，太陽系外已發(fā)現424顆行星，其中包括越來越多和地球相似的小質量巖石行星，而在星際氣體中，已證明有100種左右的大分子有機物，分布在不同的天體環(huán)境中，包括恒星形成區(qū)、原行星盤和行星大氣中，這些都有可能成為構成外星生命的物質基礎。
■ 疑問一
外星生命在哪里——
類地行星可能遍及宇宙
地球之所以生機盎然，主要原因是它表面覆蓋著三分之二的海洋，大量水的存在，地球才成為孕育生命的搖籃。液態(tài)水可以溶解和運輸大量生命所需的電解質，而且它有足夠高的熱容能夠有效調節(jié)溫度，使得氣候長期處于適宜生命存在的條件。而在地球形成初期，當大氣層還不足以抵擋太陽紫外線照射的時候，海洋吸引了大量的輻射，使得生化反應和其后的生命進化歷程，在較深的海域里得以進行。正因如此，科學家在尋找外星生命時，總是首先關注可能產生液態(tài)水的星球。
北京大學物理學院天文系教授任致遠認為，茫茫宇宙，那些更像地球甚至比地球更為“舒適”的星球也許早就遍及宇宙的許多角落。
月球有水但不一定有生命。從目前人類空間探測取得的成果來看，月球南極地區(qū)的永久陰影區(qū)被發(fā)現存在水分子，但那里的水分子是與土壤凍結在一起的，處于零下240℃的低溫環(huán)境，不會對生命活動帶來太多期望。
火星曾經富含水源、充滿生機。根據火星表面的地形特征分析，火星曾經存在大量的水，當年水流最活躍時，其流量可能是地球上較大河流的上萬倍。美國宇航局稱，他們在1.3萬年前落到地球上的一塊火星隕石中發(fā)現了石化的簡單的細菌。
“木衛(wèi)二”最有可能存在生命。和電影《阿凡達》中的潘多拉星一樣，“木衛(wèi)二”是一顆巨大氣體行星的第二顆衛(wèi)星。因其表面完全被水冰覆蓋，冰層和硅酸鹽地幔之間可能存在深度超過100千米的巨大液態(tài)水層，而木星潮汐力的回熱會使海水保持一定的溫度，保障生命能長期生存。
“土衛(wèi)六”環(huán)境比較接近于地球。其濃密的大氣主要由氮氣和碳氫化合物組成，應該能很好地保護地表免受輻射和隕石的沖擊。2009年7月，“卡西尼”土星探測器拍攝到了土衛(wèi)六表面液體反射的陽光，該發(fā)現意味著其北半球可能遍布湖泊，這些能否為生命提供棲息地還有待研究。
■ 疑問二
外星生命如何產生——
可能是怪異的微生物形態(tài)
一些生物學家認為，生命的演化過程中，如果任何一個節(jié)點上稍有不同，都有可能會造成災難，也許我們人類就不會存在。這種“生命起源于偶然事件”的理論曾經風靡一時。但近年來，科學界提出關于生命起源的新認識：生命是宇宙必需的，在任何類地行星上，生命幾乎注定會產生，但生命的形態(tài)也許與人類完全不同。
中國科學院微生物研究所環(huán)境微生物與生物技術研究中心主任劉雙江認為，生命可能存在于其他星球，以怪異的微生物形態(tài)出現。科學家一直認為，沒有液態(tài)水，生命將無法產生，但外星生命有可能借助其他液體作為生化反應所需的溶劑，如土衛(wèi)六表面就大量存在著液態(tài)碳氫化合物等物質；
地球的生物幾乎都利用常見的20種氨基酸構建蛋白質，但化學家們能合成許多非天然氨基酸，因此外星生命或許能利用不尋常的氨基酸組建生命的基本構成；
地球上的生命起源于碳化物，但一些天體生物學家推測，外星生命可能以硅而不是以碳為生命基礎，因為硅與碳一樣，化合價都是4價(即原子的最外層軌道含有4個電子)，硅原子也能排列成環(huán)狀和長鏈狀，從而形成生物分子的骨架。從目前的探測結果來看，火星上有些區(qū)域富含硅石，硅石一般在高溫的水或蒸汽沖擊巖石后沉積形成，地球上類似的地方，比如溫泉或火山口附近一般都寄居著大量依靠熱量生存的微生物。火星上的溫泉如果能維持足夠長的時間，同樣會進化出大量微生物。
■ 疑問三
外星生命吃什么——
石頭為食 體內循環(huán)液態(tài)甲烷
地球上的生命體主要通過兩種方式生長和繁殖。一類利用太陽能，例如植物通過光合作用，把太陽能轉換為生命活動需要的能量，同時固定二氧化碳，合成有機物，為其他生命提供賴以生存的物質基礎；另一類分解有機物，例如動物和多數微生物，通過把諸如淀粉、蛋白質等有機物分解，獲得生命活動需要的能量。地球生命系統(tǒng)的維持，依賴于以上兩種生活方式的平衡發(fā)展。
如果地外星球上存在生命，這些生命體依靠什么來生活呢？
劉雙江說，外星生命可能與地球生命截然不同。外星人也許無法享受到肉類等蛋白質食物，也沒有淀粉等多糖類食物，而是以石頭為食；呼吸的不是氧氣，而是其他氣體；它們身體內循環(huán)的不是以水為主體的血液，而是其他液體，例如液態(tài)甲烷。
在探索地球生命的過程中，科學家發(fā)現了這樣一些生命存在的線索，一些微生物能以硫磺礦或者硫鐵礦為“食物”，通過氧化這些礦石，獲得生長和繁殖的能量。這類生物不僅生活在深?；鹕礁浇?，在陸地的火山和硫磺熱泉等環(huán)境中也可能存在。科學家還發(fā)現了以甲烷為“食物”、以水為“燃料”的厭氧甲烷氧化微生物，這類微生物生活在海底可燃冰附近。
科學家也試圖把地球上的生物移植到環(huán)境條件類似的外星球，例如生活在寒冷干旱沙漠中的一種藍細菌，就可能具備在火星生存的能力，這種藍細菌可以耐受巨大的溫差(-20℃～50℃)，適應火星上晝夜變化帶來的惡劣環(huán)境條件。這種藍細菌還能進行光合作用、固定二氧化碳、產生多糖等有機物，也許它能夠成為火星上的先驅生命。
2001年，印度西部落下了神秘的血紅色大雨，被認為是彗星碎片帶來的大量紅色顆粒，科學家對紅雨成分進行分析，得出了驚人的結論——紅雨中紅色顆粒的自然屬性像微生物細胞，且透射電子顯微鏡進一步展示了清晰的細胞結構圖，甚至可以看到正在進行分裂繁殖的細胞。這些紅色顆粒主要由碳和氧組成，具有生命跡象，但沒有地球生命的基本物質——DNA(DNA 分子中含有大量的磷元素)。假如紅雨是某種“外星生物”登陸地球的痕跡，就預示著外星生命可能具有不同于地球生命的形式：它們沒有DNA，可能有其他形式的化學再生代碼，可以分裂和復制。這些外星生物具有不同于地球生物的生活方式也就不足為奇了。
