1700162345
1700162346
作为一名生物多样性领域的研究人员，以及作为一个天生的乐天派，我相信地球的历史本身就可以为地外生物学说增添可信度。随着地球环境变得更加适宜，生物总量也在急剧增加。我们的星球大约诞生于45.4亿年前。在地球表面环境变得稍稍适宜后，即在1亿～2亿年之间，微生物很快就出现了。从不适宜到适宜的过程对人类而言，就像永恒一样漫长，但对将近140亿年的银河系历史来说，这就是一夜之间的事情。
1700162347
1700162348
我需要承认，地球的生命起源只是广袤宇宙中的一个基线。但是，那些使用越发复杂的技术专注于探索外星生命的天体生物学家认为，我们所处的银河系中有少数、甚至是大量行星拥有与地球相似的生物基因。它们所需的条件是行星上存在水并且处于“宜居带”，即不能离母星太近，热如炙烤，也不能太远，常年冰封。我们还需注意的是，一个行星现在宜居，并不意味着它向来如此。另外，看似贫瘠的表面上也可能存在一部分适合有机物的宜居地。最后，生命也可能起源于不同于组成地球有机体的能源或基因的化学元素。
1700162349
1700162350
那么，我们不可避免地会得出这样一个预言：无论外星生命生存的环境如何，无论它是生息于大地还是海洋，抑或在绿洲中苟延残喘，其中一定存在大量的微生物。在地球上，这些有机体，即小到肉眼无法观察的庞大群体，包括大部分原生生物，如变形虫和草履虫、微型真菌和藻类，还有其中最小的细菌、古生菌（外表和细菌相似但基因截然不同）、原生动物（最近才被生物学家发现的非常微小的原生生物）和病毒。为了给你一个大小的概念，你可以想象上万亿个身体细胞的其中一个细胞、一只变形虫或者单细胞藻类是一座小型城市，一个典型的细菌或者古生菌就是一个足球场的大小，而病毒则和足球差不多。
1700162351
1700162352
地球上的微生物群是极其顽强的，能够占据看似危险地带的栖息地。如果有一名外星天文学家在扫描地球，那他可能不会发现生长在海底超过沸点的翻滚岩浆中的细菌，或者在pH值与硫酸接近的矿井涌水中存在的细菌；他也无法发现近似火星表面的南极洲麦克默多干谷中丰富的微生物有机体，这里可是除极地冰盖之外地球上最不宜居的地方；他也不会注意到耐辐射奇球菌，一种地球上的细菌，极其耐辐射，以至于在辐射状况下，承载它的培养皿在最后一个细胞死去之前就变色裂开了。
1700162353
1700162354
太阳系中的其他行星有可能孕育这些地球生物学家口中的“极端微生物”吗？在火星上，早期海洋可能孕育了生命并使它们在深层地下水中幸存至今。这样的情况在地球上也可能存在。高级洞穴生态系统充斥在所有大陆上，这样的生态系统至少包括微生物，大部分都包括昆虫、蜘蛛，甚至鱼类。它们无论是生理结构还是行为模式都适应了完全黑暗且贫瘠的生存环境。更令人印象深刻的是黏质物，它们从地表附近沿着土壤和岩石的缝隙向内延伸，最深蔓延达1.4公里，其中包含从岩石的新陈代谢中汲取营养的细菌。以黏质物为食的是最近发现的地底线虫的新品种，一种在地上随处可见的小虫子。
1700162355
1700162356
除了火星之外，我们还可以到太阳系其他地方寻找有机体，至少是那些包括被我们称作“极端微生物”的生态系统中寻找。在土卫二或冥王星的卫星上的冰泉附近，或底下的小岛上寻找微生物都是很有道理的。当机会来临时，我认为我们应当调查木星各个卫星上存在的海洋。所有卫星上的景象都是冰封万里，它们的表面可能是寒冷荒凉的，但在一定的深度下面，都应该足够温暖去孕育液态有机体。只要有心，我们终将钻开冰层到达水层，就像现在科学家在南极东方冰湖那几百万年来一直存在的冰盖上进行的探索一样。
1700162357
1700162358
终有一天，可能是在21世纪内，我们，或者更可能是我们的机器人，会去这些地方寻找生命。我相信我们必须且一定会去，因为人类的精神集体若失去了可开拓的前线便会枯萎。对于远征和历险的渴望是刻在我们的基因里的。
1700162359
1700162360
那些不断向外开拓的天文学家和生物学家的最终命运肯定是要奔向宇宙的远方，远到我们难以理解的程度，奔向那些可能孕育生命的行星。由于深层太空是透光的，所以寻找外星生命并不是空谈。在2013年之前，在开普勒太空望远镜和其他太空望远镜，以及最强大的对地望远镜搜集的大量数据中，我们还只是可以找到潜在的目标。而到2013年中期，我们已经探测到了大约900个太阳系外行星，而在不久的将来，预计还会有上千颗行星被发现。
1700162361
1700162362
最近的一个推测预计（推测法的运用在科学中是有风险的），有1/5的恒星周围围绕着和地球同等大小的行星。事实上，我们目前为止探测到的最常见规模的星系，往往包括大小是地球两到三倍、重力与地球相似的行星。那么，这个事实告诉了我们有关外太空中潜在生命的什么信息呢？首先，我们估计距离太阳10光年的距离内存在10个各种各样的恒星，而100光年内有15 000个，250光年内有260 000个。将地球生命地质年代的生命起源作为线索，那么我们得出的距离太阳100光年内孕育生命的行星存在的总数有几十到上百这个结论是合乎情理的。
1700162363
1700162364
哪怕是发现最简单形式的外星生命，对于人类历史来说都是质的飞跃。对人类自身来说，这种发现可以确定人类在宇宙中的地位在形式上是极其卑微的，而在成就上又是极其伟大的。
1700162365
1700162366
假设这样的有机体在太阳系随处可见，科学家将极其渴望去解读外星微生物的基因序列。这一步可以借助机器人来实现，省去了将有机体带回地球的麻烦。这将揭示有关生命基因序列的两个相对立的猜测中哪一个才是正确的。一方面，如果外星微生物的基因序列和地球上的不同，那么它们在分子生物学级别上就有着明显的区别。而如果这件事情发生了，就意味着全新的生物学学科的诞生。我们不得不得出这样一个结论：地球上存在的基因序列可能是全宇宙中唯一的一种，并且其他星系的基因序列因适应环境而诞生的方式，和地球生物完全不同。另一方面，如果外星生物的基因序列和地球有机体的基本相同，那么这就提示（还不算证明）了无论在何处，生命只能起源于和地球相同的唯一一种基因序列。
1700162367
1700162368
另一种假设是，一些有机体在冬眠状态下度过了几千甚至上百万年，以某种方法躲过了宇宙射线的辐射和太阳高能粒子的热浪，实现了星际远航。微生物的行星际、甚至恒星际旅行，即所谓的“泛生论”，听起来就像科幻小说，我刚开始接触它的时候还有点畏缩，但我知道我们至少应该把它看作一种可能。我们对于那数量庞大的细菌、古生菌和病毒知道的少之又少，以至于对太阳系内或系外存在的适应进化的极端状况妄加揣测。事实上，我们现在知道一些地球上的细菌正准备成为太空旅行者，即使至今（可能）还没有成功的。大量的细菌生存在海拔6 000～10 000米的大气层的中上层。有关于它们是在空中繁衍生息，还是暂时被气流从地表带到了那里的问题还有待考察。
1700162369
1700162370
现在可能是时候在地球大气层不同高度撒网去捕捉那些微生物了。这种网应该由上好的薄膜组成，由卫星牵引，覆盖几十亿立方千米的太空，还可以折叠起来回收分析。这样的太空突袭可能会给我们带来惊喜的结果：即使是地球细菌中最新的、异常的物种都可以忍受最恶劣的环境；或者，根本不存在这样的物种。无论得到哪种结果，这一突袭都是值得的。这会帮助我们找到宇宙生物学领域两个关键问题的答案：目前地球上的生物可以生存的最极端的环境是什么？有机体有可能在环境相对险恶的其他地方诞生吗？
1700162371
1700162372
1700162373
1700162374
1700162375
人类存在的意义：社会进化的源动力 [:1700161750]
1700162376
1700162377
人类存在的意义：社会进化的源动力
1700162378
1700162379
1700162380
1700162381
1700162382
接下来，我将要讲述的一切都是推测，但又不仅仅是推测。通过对地球上大量物种和地理学历史的研究，然后将其扩展到其他星球上可能合理存在的同等生物上，我们可以对外星智慧生物的外表和行为进行一个粗略的速写。看到这里，请你们先不要弃我而去，也请不要对这种方法嗤之以鼻。相反，不妨围绕这一主题展开一场科学游戏，在这个游戏里，规则会不断改变以适应新的环境。这个游戏值得一玩。尽管事实上从长期来看，联系到发展至人类智慧水平或者更高等的外星生物的概率低到可以忽略不计，但作为游戏的回报，我们可以得到一个关于人类物种来龙去脉更清晰的图像。
1700162383
1700162384
谈到外星人，人们往往会以为这不过是好莱坞电影的题材，并且很容易想到《星球大战》创造出来的噩梦般的怪物，或是《星际迷航》中美国朋克装扮的演员。毕竟，我们是这样认识有关外星微生物的：在宽泛的概念下想象与地球上的细菌、古生菌、病毒同时代的原始生物的存在。然后科学家可能会很快找到这些微生物在其他星球上存在的证据。而想象与人类同等智慧水平或更高水平的外星智慧生物的起源则是另一件完全不同的事。关于进化最复杂的部分在地球上只发生过一次，而后，只有在经历了超过6亿年进化后，动物物种生命才产生了巨大的多样性。
1700162385
1700162386
动物在进化到像人类这样的智能程度之前，必须先经过一个建立巢穴的步骤，以此作为屏障，并且还要发展出分工合作、互惠互利的生活模式。但在整个生物史上，只有20种动物达到了这个阶段，实现了复杂的社会分工。其中，3种达到这一最终初步水平的物种是哺乳动物，更确切地说是两个物种：非洲鼹鼠和智人，后者是非洲猿人的一个分支。20种在社会组织方面高度成功的物种中有14种是昆虫，剩下3种是在珊瑚中居住的海虾。没有任何一种非人的动物拥有足够大的身体，因此它们潜在的脑容量也不够大，而这是进化出高级智慧生物所必需的。
1700162387
1700162388
从古人类到智人的发展，是我们遇到的独特的机会和格外的好运气相结合的结果。事实上，我们当初很有可能到不了这个程度。自从人猿分离以来的600万年中，如果所有与现代物种直接相关的物种都发生灭绝，那么下一个达到人类智慧水平的物种的出现还需要上亿年的时间。考虑到地质学上每个哺乳动物物种平均有50万年的进化历史，这是一个可怕的可能性。
1700162389
1700162390
在太阳系之外，也必须具备这些条件才可能有生命诞生，所以外星智慧生物的存在是难以置信的，事实上也是稀少的。考虑到这种情况，假设外星生命确实存在，那么在离地球多远的地方可能发展出人类或更高智慧水平的外星生物，就是一个合理且值得思考的问题了。请允许我进行一个有根据的猜测。首先，数以千计的大型陆生动物物种在过去的4亿年中在地球上蓬勃发展，这其中除了自发进化外别无他物。其次，尽管有20%或更多的恒星系统有可能被类地行星环绕，但只有其中很小的一部分可能存在液态水并拥有“金发轨道”（提醒：不要距离恒星太近以防被炙烤，也不要太远以防长期低温）。
1700162391
1700162392
无可否认，这些证据微不足道，但它们给了足够的理由使我们怀疑，高等智慧生物在距太阳10光年内的10个恒星系统内是否已经进化出来。这里存在一个虽然微小但无法确认的可能性，即进化发生在距离太阳100光年，半径涵盖15 000个星系的地方。在250光年（涵盖260 000个星系）的范围内，这一概率戏剧性地提升了。这一距离使不确定性和微小的可能性变成了很有可能。
1700162393
1700162394
就像许多科幻小说作者和宇航员所设想的那样，我们也可以认为拥有高度文明的外星生物确实存在，即使我们之间存在几乎无法理解的距离。那他们可能是什么样子的呢？请允许我进行第二个有根据的猜测。我们把进化以及遗传的人类天性的特殊属性和已知的数以百万计的其他物种，通过它们在地球生物多样性中的适应和调整结合起来，我相信，创造一个生活在类地星球上的、与人类智慧水平相当的外星人的假设肖像是可能的。这个肖像虽然可能非常粗糙，却是符合逻辑的。