宇宙智慧生物

宇宙智慧生物 早在 1953 年, 芝加哥大学化学系一位青年学生斯坦利·米勒 曾产生过一个当时被人认为是荒诞的想法: 世界基本物质中的矿 物元素能否必然产生生命 ? 要是米勒不去大胆地进行实验, 这个 一时受嘲弄的所谓“不可思议”的设想恐怕只能永远成为争论的话 · 31 · 　 　 题。他的老师尤赖耻笑地叫米勒试试, 并跟他打了 1000 美元的 赌 , 担保他“不会成功”。 斯坦利·米勒的设想和实验似乎过于简单, 因此, 尤赖教授的 怀疑态度是可以理解的。米勒设想, 把构成我们地球的最原始的矿物质放在一个庞大的试管里进行实验。这些矿物元素有甲烷、氨、氢和水气。米勒排除了种种干扰, 勇敢地开始了探索。他在试 管里把这些无机物质混和在一起, 然后向试管通电, 放出电火花。 大家知道, 40 亿年前, 构成地球的所谓“原汤”上空, 经常发生强大 的雷雨。经过一个星期的操作, 米勒停止了实验。当他仔细观察 试管时, 发现底部有一种淡红色的奇异物质。米勒又惊又喜, 立即对这物质进行了化验分析, 结果证明, 那是氨基酸。大家都晓得, 氨基酸是生命的要素。当然, 米勒从无机物质中没有创造出生命 来 , 甚至连最基本、最原始的生命形式也没有制造出来。但是他发现了一个化学程序, 可能导致生命的出现。请不要忘记, 米勒的实验只用了一个星期的时间, 而地球却花了 40 亿年的功夫才有生命的出现 应当说, 是前苏联生物化学家奥帕里涅于 1924 年提出的一个具有革命意义的假设, 才导致了米勒的极其天才的实验。奥帕里涅对地球上出现生命的过程做过如下描绘: 40 亿年前, 在太阳紫外线的作用下, 地球表面出现了第一批氨基酸, 这些生命的原始物质掉进了海洋, 便形成了所谓的“原汤”。随着时间的推移, 生命的原始物质不断地进行结合, 其结构越来越复杂, 最后就产生了生命。这位前苏联生物化学家认为他的这个描绘并非是想入非非的事。他自己曾观察到, 在注入大量溶剂的浓胶状态溶液中, 蛋白质很容易结合起来。米勒 1953 年的实验表明, 科学家们的思想已有了一个飞跃。当时有许多科学家认为, 生命是只产生于我们地球表面的、自发的、例外的现象。米勒的发现极大地震撼了这些科学家的心灵。米勒以实验证明, 一定物质的化学结合, 必然会导致生 · 32 · 　 　 命的出现。这个理论使生命是自发和例外地出现的学说倾刻间瓦解了。 继米勒之后, 诺贝尔化学奖获得者梅尔文和卡尔文把实验推 进了一步, 他们用回旋加速器发射的电子来代替紫外线。后来, 另一名科学家福克斯又对“原汤”的各种条件进行了模拟实验。40亿年以前, 火山爆发向地球表面喷吐着大量的火焰, 熊熊燃烧着的 岩浆直接流入了海洋。福克斯把模拟的“原汤”同岩浆接触, 然后 加热, 使温度升到 107℃, 同时加进 18 个氨基酸分子。得到的结果 表明, 生命是必然出现的, 因为福克斯的实验产生了类似多肽的物质。换句话说, 他获得了由几百个分子组成的氨基酸链。从此就 形成了一门新学科: 生源说。自 1953 年以来, 实验室的实验越来 越复杂了, 科学工作者人工制造出了越来越高级的氨基酸和分子。 到了 1970 年, 人们竟研制成了去氧核糖核酸分子。 在取得这些地面新发现的同时, 天体物理学家们也在宇宙空间找到了各种各样的分子。随着这些新的发现, 也出现了一门新 的学科: 天体化学。这是一门完全崭新的学科, 它产生于 20 世纪 70 年代。的确, 天体物理学家们 1972 年在宇宙间发现了 24 种分子, 而在 1977 年又找到了 45 种分子。 1977 年 5 月 23 日, 星期一。天文学家雅克·勒凯向法兰西学院介绍了在宇宙里发现的最新的分子, 即由 6 个原子组成的分子: C2 H2 CN。这个宇宙化学的新证据是默东天文台于 1977 年 5 月 22 日分析得出的, 它表明宇宙中会产生越来越复杂的化学反应和化 学结合。 不过, 有人曾经认为, 除原子和粒子外, 宇宙不会孕育出别的 东西来。可是事实恰恰相反, 科学家们发现了越来越多的化学成分十分复杂的物体。有人甚至认为已经发现了由 83 个原子组成的卟啉分子, 但至今没有得到证实。业已发现的相当高级的分子 在宇宙里的生命发展中起着重大的作用。它们像蘑菇的孢子一 · 33 · 　 　 样 , 驾着宇宙里的风或坐着冰冷的彗星迁居到各个星球上去。一些科学家认为这是十分可靠的假设。结论是: 像地球上一样, 化学在宇宙里似乎必然会导致一个越来越复杂的结构, 这个结构又必然会导致生命的出现。 20 世纪的地球居民, 并不是宇宙中惟一的智慧生物———这个 说法能令人信服吗 ? 天文学家们估计, 在望远镜所及的范围内, 大约有 102 0 颗恒 星, 假设 1000 颗恒星当中有 1 颗恒星有行星, 而 1000 颗行星当中有 1 颗行星具备生命所必需的条件, 这样计算的结果, 还剩下 101 4 颗。假设在这些星球中, 有 1‰颗星球具有生命存在需要的大气层, 那么还有 1011 颗星球具备着生命存在的前提条件, 这个数字仍 是大得惊人。即使我们又假定其中只有 1‰已经产生生命, 那么也有 1 亿颗行星存在着生命。如果我们进一步假设, 在 100 颗这 样的行星中只有 1 颗真正能够容许生命存在, 仍将有 100 万颗有生命的行星 毫无疑问, 和地球类似的行星是存在的, 有类似的混合大气,有类似的引力, 有类似的植物, 甚至可能有类似的动物。然而, 其 他的行星非要有类似地球的条件才能维持生命吗 ? 实际上, 生命只能在类似地球的行星上存在和发展的假设是 站不住脚的。以往人们认为被放射物污染的水中是不会有任何微 生物的, 但是实际上有几种细菌可以在核反应堆周围的足以让多 种微生物致死的水中存活。 有两位科学家把一种蠓在 100℃的高温下烤了几个小时后, 马上放进液氦中( 液氦的温度低得和太空中一样) 。经过强辐照 后 , 他们把这些试验品再放回到正常的生活环境中。这些昆虫又恢复了活力, 并且繁殖出了完全“健康”的后代。 这无非是举出了极端的例子。也许我们的后代将会在宇宙中发现连做梦也没有想到过的各种生命, 发现我们在宇宙中不是惟 · 34 · 　 　 一的、也不是历史最悠久的智慧生物。 地球外的茫茫宇宙中, 究竟有没有生命 ? 究竟有没有类似地球人甚至更文明的高级外星人 ? 随着空间科学技术的不断发展, 这个富有神话色彩的猜测, 越来越激励着人们去探索。对这个亘 古未解之谜, 目前众说纷纭, 莫衷一是。最近, 日本著名的宇航学 教授佐贯亦男与地外生命学专家大岛太郎, 发表了有关地外生命 的对话, 论点新颖, 妙趣横生。 科学家能够提出地球外有生命, 甚至推测存在着比我们更聪 明的外星人, 是很了不起的。因为有些人会用地球上生命形成与存在的传统理论来衡量外星球, 忘却了他们之间在地理条件和自然环境上的不同。 科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不 同的木星环境, 在这样的环境条件下成功地培养了细菌与螨类, 从 而证明生命并不是地球的“专利品”。我们地球上的所有生物也不 是按照同一个模式生活的。氧是生物进行新陈代谢的重要条件, 但是有一种厌氧细菌, 就不需要氧, 有了一定的氧反而会中毒死 亡。高温可以消毒, 会使生命死亡, 但海底有一种栖息在 140℃条 件下的细菌, 温度不高反而会死亡。据估计, 地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种, 只是我们没有全部发现而已。 有些人妄断地球的环境是完美无缺的, 什么只有一个大气压, 温度、湿度正常 其实, 这些标准是地球人自定的。事实上, 地 球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中, 它们必须受到各种限制。我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球, 各个星球有自己的具体条件。如果表面温度为 15℃至零下 150℃ 的火星上存在着火星人, 他们也许会认为在地球这种温度条件下 根本无法存在地球人。 于是, 在生命理论的研究领域中, 行星生物学应运而生了。它 主要研究地外各种行星的自然条件, 是否存在适宜于这些环境条 · 35 · 　 　 件的生物, 地球生物是否可以移居到地外行星上去, 以及发现行星 生物的新方法。因为生物往往具有一种隐蔽的本能, 即使存在也不一定能轻易被发现。例如地球空间中存在着许多微生物, 但又 有谁能用眼睛去发现它们呢 ? 目前, 对火星、金星、木星等的探查 工作刚刚开始, 断言这些星球上不存在任何生命, 似乎为时过早。 随着人类对自然界认识的深化及当代科学技术的飞速发展,人们提出在地球以外的星体上存在生命甚至高级文明社会的问题 不足为怪。科学家们为好奇心所驱使, 极力想探索出个究竟来, 于是在二十多年前就产生了寻找“地外文明”的科学探讨方向。 在地球以外广大的宇宙中是否有智慧生命的问题上, 科学家 们分成了两大派。一派说, 既然我们人类居住的地球是个最普通 的行星, 那么有智慧的生命就应当广泛地存在和传播于宇宙中。另一派却说, 尽管生命可能在宇宙中广为存在和传播, 但能使单细 胞有机体转变成人的进化过程所需的特定环境出现的可能性是极 小的, 因此在地球外存在智慧生命就不大可能了。就科学的发展来看, 这样的争论是正常的、有益的, 而且会推动对“地外文明”的探索。 外星人的传闻日益增多, 不管男女老幼, 对此都很感兴趣。除 了我们地球的人类之外, 其他天体上到底有无类似人的生命 ? 这 个问题已成为当代科学的第一大谜。 为解开此谜, 1987 年 10 月, 世界上有 69 位著名科学家联合发 出呼吁, 要求对外星智慧生物进行世界性的探索。 宇宙中的“人造”天