地 外 生 命 产 生 的 条 件
Conditions for extraterrestrial life
九 九 年 十 月 October 1999

了 解 地 外 生 命 产 生 的 条 件 ， 方 法 之 一 是 从 地 球 的 进 化 著 手 ， 从 研 究 得 到 的 资 料 ， 可 以 提 供 给 科 学 家 寻 找 地 外 生 命 的 线 索 ； 不 过 ， 科 学 家 警 告 ， 地 外 生 命 的 产 生 可 能 是 跟 随 不 同 的 演 化 途 径 。

科 学 家 估 计 ， 地 球 有 超 过 四 十 六 亿 年 的 历 史 ， 从 地 质 化 石 的 资 料 显 示 ， 最 早 在 四 十 亿 年 前 左 右 ， 已 经 有 生 命 象 徵 的 细 胞 出 现 ， 而 在 那 时 ， 地 球 的 外 壳 (crust) 开 始 稳 定 下 来 ； 在 五 亿 七 千 万 年 前 ， 空 气 中 的 氧 气 (oxygen) 增 加 ， 而 二 氧 化 碳 (carbon dioxide) 减 少 ， 不 同 种 类 的 动 物 便 迅 速 地 繁 殖 起 来 。

上 图 所 见 ， 是 一 种 单 细 胞 (unicellular) 氰 细 菌 (cyanobacteria) 的 照 片 ， 这 细 胞 相 信 是 在 二 十 三 亿 年 前 在 地 球 出 现 ， 科 学 家 认 为 ， 这 些 细 菌 利 用 光 合 作 用 (photosynthesis) ， 产 生 氧 气 ， 导 致 地 球 上 的 氧 气 含 量 显 著 地 提 高 。

在 一 九 五 七 年 美 国 芝 加 哥 大 学 (University of Chicago) 科 学 家 米 拿 博 士 (Dr. Stanley Miller) 进 行 了 一 项 研 究 ， 他 模 拟 地 球 初 期 的 条 件 ， 将 甲 烷 (methane) 、 氨 (ammonia) 、 氢 (hydrogen) 和 水 混 合 ， 通 过 电 流 ， 成 功 产 生 了 几 种 复 杂 的 有 机 化 合 物 (organic compounds) 氨 基 酸 (amino acid) ， 这 些 氨 基 酸 是 组 成 生 命 的 成 分 ； 科 学 家 的 实 验 证 明 ， 只 要 有 适 当 的 化 学 元 素 (elements) 、 水 和 能 量 ， 便 可 以 创 造 生 命 ， 中 图 所 见 ， 是 说 明 科 学 家 进 行 实 验 的 图 解 。

科 学 家 在 不 同 的 研 究 发 现 ， 只 要 有 水 存 在 ， 细 菌 (bacteria) 便 可 以 在 任 何 恶 劣 的 环 境 下 生 存 ， 包 括 核 子 反 应 器 (nuclear reactors) 内 、 严 寒 的 南 极 洲 (Antarctic) 冰 湖 下 、 海 洋 深 处 及 地 下 烫 热 的 温 泉 水 中 。

为 了 解 生 物 怎 样 适 应 地 球 极 度 恶 劣 的 环 境 ， 科 学 家 在 南 极 洲 及 其 他 不 同 的 地 方 进 行 研 究 ， 下 图 所 见 ， 是 科 学 家 正 在 观 察 埋 藏 在 东 北 西 伯 利 亚 (Siberia) 永 久 冻 结 带 (permafrost) 下 四 万 年 的 苔 藓 (moss) ， 科 学 家 发 现 这 些 苔 藓 仍 然 生 存 ； 更 详 细 的 资 料 ， 可 参 考 「 探 究 南 极 洲 湖 下 的 生 命 」 和 「 研 究 永 久 冻 结 带 来 支 援 天 文 生 物 学 研 究 」 。

因 此 ， 科 学 家 认 为 ， 假 如 有 适 当 的 化 学 元 素 包 括 碳 (carbon) 、 氢 (hydrogen) 、 氧 (oxygen) 、 氮 (nitrogen) 、 硫 (sulphur) 和 磷 (phosphorus) ， 而 碳 是 主 要 的 成 分 ， 加 上 水 和 能 量 ， 包 括 太 阳 能 (solar energy) 以 至 化 学 反 应 (chemical reaction) 释 放 出 来 的 能 量 ， 便 可 能 导 致 生 命 的 开 始 ， 而 让 生 物 可 以 继 续 生 存 和 繁 殖 下 去 ， 还 需 要 一 个 稳 定 的 环 境 ， 这 便 是 科 学 家 探 索 地 外 生 命 的 主 要 指 引 ； 一 些 科 学 家 甚 至 说 ， 寻 找 地 外 生 命 ， 差 不 多 是 等 於 寻 找 地 球 外 有 水 的 星 球 ， 有 关 资 料 ， 可 参 考 「 探 索 宇 宙 的 水 和 氧 气 」 和 「宇 宙 射 线 可 以 破 坏 和 创 造 生 命 」 。

最 後 ， 科 学 家 强 调 ， 我 们 应 该 保 持 开 放 的 态 度 ， 探 讨 生 命 存 在 的 各 种 可 能 性 ， 因 为 其 他 星 球 上 出 现 的 生 命 ， 可 能 和 地 球 的 完 全 不 一 样 。

Photos courtesy of NASA, Microbial Diversity and University of Arizona

返 回 : 「 地 球 外 面 的 文 明 」

C-Science 1998-2001 版 权 所 属 © Copyright