为什么现在科学家们对于外星生命的探索总是以地球上生物的生存条件为标准？ 第1页

实际上科学家对地外生命的探索并没有局限于地球上生物的生存条件，所谓宜居带划得非常之宽。在大气和地表测不出任何生命痕迹并不能代表该天体内部没有生命在活动，地球地下就有规模巨大的生物圈。大家也都知道“天体表面有没有液态水”这件事对“这天体上有没有碳基生命”的判定都是毫无意义的，木卫二的巨大冰壳下面就可能有生命。但靠现在的技术，根本没有手段对遥远天体的冰壳·地层下面进行观察，也就没法管人要经费的。

在这个高不成低不就的历史阶段，能够从少得可怜的信息里读到生命迹象的就是大气成分的吸收光谱。

在非红矮星的恒星附近的行星，如果有大量的氧，说明有持续制造氧的非光照机制，很可能是碳基光合生物圈。红矮星会自然光解出氧，就不需要看氧了。

对于岩石行星，如果有大量的磷化氢，也可以直接证明上面存在无氧呼吸的碳基生物。

美国麻省理工学院一项研究显示大肠杆菌、酵母菌等平凡地球微生物可以在100%氢气中生存、生长、复制，大肠杆菌繁殖速度减半，酵母菌繁殖速度降为平时的40%。大肠杆菌等细菌的代谢会产生氨、二甲基硫化物、氧化亚氮、甲烷等气体。在大气层以氢气为主的行星的吸收光谱中如果检测到若干此类气体，可能表明那里有碳基生命。

日本实验证明在离心机里培养的地球细菌可以在数百代内适应巨大的加速度，其中Paracoccus denitrificans能在403627g下正常生长、繁殖，这已经足够承受大质量恒星的表面重力与一定距离上的超新星爆发抛射。

对于地外文明，在近未来我们只适合在100光年内探探卤代烷之类大气污染物，但那也要等詹姆斯韦伯望远镜发射再说。

如果有足够的资金投入，用可预见范围内的技术也可以在几十光年内成像。NASA喷气推进实验室已初步研究了在距离太阳548.7天文单位（0.0086光年）的太阳引力透镜焦点上使用百万像素级CCD和高分辨率光谱仪来观测太阳系外行星的任务，预计可以对97.8光年内的恒星之宜居带内的行星进行分辨率达千米级的成像，足以观测其表面特征和宜居迹象。NASA已经确定了任务的可行性，没有发现不可逾越的技术障碍。

至于无线电广播信号，在没有像SETI那样瞄准目标发射的情况下，以和我们同等的科技，从比邻星附近发射的信号在地球附近都无法和背景噪声区分开，非常之菜。地表被任意特定颜色的生物覆盖导致的反射光谱，在目前的水平下都很难有效识别。水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨之类除非有极其特异的周期变化，否则对判断有无生命都毫无意义。

在科学家给电子游戏提出参考意见或自己展示想象力与知识的时候，他们就放松多了，你可以在宇宙沙盒2020年4月的版本里看到科学上的其它宜居形式，例如靠潮汐加热的卫星：：

你可以看到没有稳定轨道的惊人宜居行星：

科学家的炫耀：

The Ultimate Engineered Solar System

在一个主序星的宜居带内配置416个类地行星，并使系统稳定。

The Million-Earth Solar System

在一个超大质量黑洞附近配置9个或36个恒星，在它们的宜居带内配置1000000个类地行星，并使系统稳定。

这样的系统大概可以作为动物园，承载从宇宙各处搜罗来的生物圈。

出处：Ultimate Solar System ，Sean Raymond

你对生物的定义博爱一点的话，地球上就有完全不需要水和氧的生命形式。球状孤立等离子体、晶体、灰尘等都能表现出生命的一部分特征。科学家当然知道什么奇怪的事情都可以有，毕竟地球生物的能力之诡异都不是一般人能理解的。但在现在的技术条件和经费下，能用来找的手段太少了。

你可以看看我们对太阳系的天体和太阳系外行星的成像效果。

太阳系内：

这是什么？显微镜下的细菌？这是海王星外运行的天体2018 VG18，我们太阳系内的大石头，直径500~600千米，比你住的城市还要大好多倍，用大口径天文望远镜整出来的效果。

亡神星直径约950千米，到太阳的平均距离约59亿千米。

哈勃望远镜拍摄的创神星。其直径约1060~1110千米，到太阳的平均距离为65.4亿千米。

太阳系外：

在这种萌萌哒的观测能力之下，如果有能让我们看到的疑似文明活动现象与疑似生命现象，规模大得太过出离愤怒，以至于下不了什么结论。

以下是现在能观测到的巨大规模现象的例子。

星际尘埃双螺旋：

在对等离子体中的尘埃进行的模拟实验中，俄罗斯物理学家瓦基姆·兹托维齐领导的团队发现尘埃会自动排列成双螺旋结构，可以吸引其他尘埃颗粒而“生长”，可以自我复制成两个相同的螺旋。螺旋结构的半径会随着不同分段而变化，说明它具有信息编码能力^[1]。
这比晶体和热带风暴的有序性前进了一大步^[2]。
2006年3月15日，加州大学洛杉矶分校的天文学家通过斯皮策太空望远镜在距离银河系中心黑洞300光年处发现了一片双螺旋结构星云，长轴80光年。银河系中心黑洞巨大的电磁场中99%的物质处于等离子态，可以期待小林泰三喜欢描写的等离子生物在那里存在。

方形星云：

MWC 922这个包含锐利直角的构造，距离我们5000光年。你觉得它的形状自然么。

超构造物：

你觉得戴森云应该是什么样的，发射恒星级的红外线而没有多少可见光么？

我们已经在M33星系发现了一个在近红外和可见光波段暗淡但在中红外波段上在整个M33里第二亮的不明天体。它是中红外波段上M33里第一亮的恒星级天体。

你觉得卡尔达肖夫文明等级指数Ⅲ型文明居住的星系应该是什么样的？

椭圆星系的传统形象是恒星形成过程已基本结束的星系，主要是衰老中的恒星，偶尔有少量的恒星形成。通常，椭圆星系看起来是黄色或红色，与在旋臂上有高热的年轻恒星而呈现淡蓝色的螺旋星系有很大的差异。但是红色的螺旋星系与蓝色的椭圆星系都是实际存在的。

我们已经知道至少8个几乎不发射紫外线的红色螺旋星系，其中5个有很强的中红外发射。这和淡蓝色螺旋星系完全不一样。 在我们知道的范围内，这像是将整个星系的蓝色恒星拆解为红矮星的超级工程。那基本上需要卡尔达肖夫文明等级指数Ⅲ型文明。
在“压倒性异常”方面类似的是Messier 105(NGC 3379)，有多个新生恒星的椭圆星系。

PGC 54559，6.12亿光年外的一个有极其特异的形态的星系，直径约10万~12万光年。

这样的星系在我们观测到的河外星系里占比不到千分之一，成因还未确认，没有人能斩钉截铁地证明它们不可能是文明的产物^[3]。

——看出来什么问题了吗。

就算外星文明拥有神或恶魔般的力量、将星系当橡皮泥捏，就算他们的载具或躯体比太阳系还大，在宇宙这样巨大的距离上，靠我们这渣渣观测力也看不到他们，只能看到他们捏的巨型产物。

即使是上面那些非常特异的星系，我们也没法区分到底是自然形成的还是文明的产物。

那要怎么确定是文明的产物呢，要人家专门捏个等边三角形给我们看吗？

其实那也可以的。在宇宙微波背景辐射里存在巨大的同心等边三角形，没人知道为什么，只能确定那不是“宇宙多次炸开又坍缩留下的痕迹”。

不过，也不是什么东西都适合在我们这个宇宙里当生物的基础介质与常用溶剂的。大部分化学物质其实还不如等离子体里的尘埃。

阿西莫夫曾经在《并非我们所知的:论生命的化学形式》(Not As We Know It-The Chemistry of Life)中从生化上描述过6种生命形态：

一、以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物；
二、以硫为介质的氟化硫生物；
三、以水为介质的核酸/蛋白质生物；
四、以氨为介质的核酸/蛋白质生物；
五、以甲烷为介质的类脂化合物生物；
六、以氢为介质的类脂化合物生物。

这些物质是液体的温度范围是很不相同的，对应着许多不同的自然环境和那种条件下化合物的活性、化学反应的激烈程度。不过，基于这个宇宙中的原子的丰富程度，通过纯粹的化学现象最有可能产生的生命形式主要是我们这种，水仍然可以作为最基本的大气吸收光谱指标之一。

乙醇和油可以作为介质和溶剂，但自然形成大量乙醇或油有相当的难度，很难找到那样的自然环境。

天然气和沼气的主要成分就是甲烷，它可以在宇宙中自然地大量形成。

在这之外，科幻作家早已设想过靠核能生存的金属生物、生活在气态巨星里的雾状生物、生活在恒星上的能量生物、生活在空间里的纯精神体、生活在多维空间里的不可名状的生物，等等。
基于攀比设定的需要，一些幻想生物早已使用了比多重宇宙还高几个层次的高阶无穷。

不限于生命，宇宙中可以自发产生智能机械。在寒冷的流浪行星上，低温下超导的物质允许复杂的电磁现象自发地积累直到出现智能。但除非人家自己飞到木星轨道内来，否则我们现在根本发现不了人家。

智能也完全可以先于生命和机械而存在，例如玻尔兹曼大脑能在正物质主导的早期宇宙中的任意时刻形成^[4]。即使它们掌握了超绝的科技并存在至今、体积大如太阳系，我们也没有观测力去发现它们。

人类跟随太阳在宇宙永恒的黑夜里坠落着，处于亘古的孤独中，期望着有其他文明可以和我们交流，让我们参照他们的成就与失败，让我们看到或许未曾想到的另一条道路，抑或让我们看到我们的道路有其他文明在同行。

同时，人类畏惧着与其他文明不期而遇。人们担忧自己的毁灭冲动，并将其投射到可能的外星生命上。无论是西方科学家屡次提起的“殖民者来到美洲”还是引起泛滥共鸣的黑暗森林，都是这样的。

费米悖论给这种非理性的期待和恐惧找了个合理化的解释，用大过滤器的可能性来装点我们自己的脆弱。你已经看到了我们现在的观测能力，对于这样的观测能力与航行能力来说，费米悖论是没有意义的。

所谓“实用主义”“为了太空资源”“为了移民”这种浅显而虚假的理由，是用来应付小孩子或身体是大人·头脑是小孩的宣传对象的。

从1957年10月4日苏联发射第一颗人造地球卫星到现在，人类的航天器没有从太空带回任何能叫“资源”的玩意。美国拿回来的那一点月岩、月壤、彗星物质之类用于研究和展览都不够使，当做资源送去工业的话就别说“塞牙缝”了，连牙缝上的一个细菌都喂不饱。拨款给航天计划的政府们并不在乎这些，宇宙探索在地球上产生的利益已经远远超过了它的投资。

人类现在的社会形态和身体能力还没达到要考虑“太空资源”的时候。照目前的不可持续发展和瘟疫流行、社会分裂的状况，用不了几百年我们就可能自我毁灭。所谓“去太空开拓新的生存空间”，不是说“地球装不下的人口扔到天上去”，而是在地球上发生灾难性的战争、超级传染病、严重天体撞击或巨大火山爆发等全球性自然灾害、失控纳米机械风暴等状况的时候，让人类还有延续下去的可能。

人类可能永远不需要在其它天体上大量住人。能够进行宇宙航行的技术可以轻易建造巨大的太空建筑。不锈钢就可以撑起10万倍地球表面积的片状刚性体，行星支持生物圈的能力根本就是垃圾。

即使要在其它天体上居住，已经有生物圈的天体也是最不适合的。你现在就经历着一个各方面能力并不出色的病毒造成的全球瘟疫流行，应该能很容易地认识到：

另一个生态系里的捕食者或文明的力量再弱小，也不会降低我们接触它们的危险性，因为那里的微生物对我们来说是无底深坑。地球上动物与植物的物种总数估计有一千万种。而细菌、古菌、原生生物、真菌的物种总数要压倒性地多，保守地估计约为一万亿种。微生物的调查非常的困难。一克农场土壤里就能找到上万种微生物。地球生物对另一个生态系里同等规模的微生物们没有任何免疫力，反之亦然。任何接触都可能导致我们未曾预料到的生态危机，对地球生物圈和那个天体上环境的稳定性造成威胁。

也就是说，真的要在一个已经有非地球生态系的地外天体上殖民的话，人类必须拥有彻底轰炸这个天体以灭绝上面所有生物、摧毁上面所有的病毒类物质的力量和在一个被彻底轰炸过的天体上建造居住区的能力——那显然地，找个没有生态系的天体去住可以节约轰炸力，自己建造太空居住区比大规模改造天体更省事，而拥有这轰炸力的人们可能先解决地球上的敌人。你会在这个情景之后继续生存的可能性接近于零。

经常被萌萌哒的读者拿来论述先进文明虐杀落后文明的“西班牙殖民者狂杀印加人”，也没有什么国家层面的共识和周密的计划。1531年，得到西班牙国王的允许，弗朗西斯科·皮萨罗带了不到200个人去进攻处在内战和瘟疫流行中的印加帝国，开战时他只有169人的兵力，大部分西班牙国民都不知道有这回事。

载人航天的门槛比横渡大西洋高太多了，在太空复刻这个活动的难度超过某些小可爱的想象力。在那之前，小可爱们对自己的勇猛程度也做出了过大的判断。

我们人类是个能表现得非常凶暴的物种，而我们的道德水平随着生产力的发展已经改善了许多。

原始人刀耕火种，屠戮无数生灵，互相打起来也很残忍。一万年前的古人类化石显示，至少12%的人被人类的武器打得伤及骨头，意味着很高的犯罪率和凶杀率。
而现在，圣佩德罗苏拉是洪都拉斯第二大城市，凶杀率达0.169%，多次被评为世界最暴力的城市。
你让原始人来看现代城市的“犯罪乱象”，他们只会评价道：天国。

大部分萌萌哒的当代年轻人连一头猪乃至一只鸡都没有亲手杀过，在医院里体检的时候抽点血都觉得恶心，到了单位给领导装孙子，躲在网线后面的时候才勇气百倍，喊一喊战争、星际入侵、黑暗森林、“我们就像哥伦布抵达美洲”来发泄——醒一醒啦，你们自己的身体都不相信你们会参与这些事情，不然它早把脂肪卸了制造肌肉了。

参考

1. ^Collision-dominated dust sheaths and voids - observations in micro-gravity experiments and numerical investigation of the force balance relations V N Tsytovich et al 2003 New J. Phys. 5 66 doi:10.1088/1367-2630/5/1/366 https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2003NJPh
2. ^ 晶体和热带气旋也能生长，但目前还没发现它们复制并传播信息。
3. ^ https://arxiv.org/abs/1412.4011
4. ^ Bousso, R., Freivogel, B., & Yang, I. S. (2008). Boltzmann babies in the proper time measure. Physical Review D, 77(10), 103514.