为什么人类会根据自身掌握的生物知识去判断一个星球是否能存在“生物”呢？
试想一下，如果你从未见过任何活的东西，却突然被赋予了探索一个全新世界的能力，你会如何开始呢？你最直接、最有效的起点，必然是你自己所熟悉和理解的一切。对于我们人类而言，这个“自己熟悉和理解的一切”就是地球上的生命。
1. 生命的定义与探测的基石：从已知到未知
我们对“生命”的定义，很大程度上是基于地球生命体的普遍特征。比如，生命需要物质基础（细胞、分子）、需要能量来源（化学能、光能）、需要进行新陈代谢、能够生长发育、能够繁殖后代、能够对环境做出反应，以及最关键的，它们通常依赖于某种形式的遗传物质（DNA或RNA）来传递信息和演化。
当我们在太空中寻找生命迹象时，我们实际上是在寻找这些“生命信号”。我们建造望远镜，搜寻大气中可能由生命活动产生的化学物质（例如氧气、甲烷的组合）；我们派遣探测器到其他行星和卫星，分析土壤和水中的有机分子；我们寻找可能存在液态水的环境，因为液态水是地球生命生存和活动的关键介质。这一切的探测策略，都源于我们对地球生命的深入了解。
2. 经验的局限性与探索的驱动力
诚然，这种“以地为鉴”的方式存在着固有的局限性。我们如何能确定宇宙中不存在一种我们完全想象不到的生命形式？比如，一种以硅为骨架的生命，或者一种存在于极端高温或低温环境中的生命，甚至是一种我们目前无法探测到的能量体？
这正是科学家们经常探讨的一个话题。我们并不是完全排斥地外生命可能与地球生命截然不同的可能性。事实上，正是对这种“未知”的探索，驱动着我们不断拓展探测的边界。例如，早期搜寻外星生命的计划更侧重于无线电信号，因为这是一种已知的通信方式。但随着理解的深入，我们开始关注各种化学信号、地质迹象，甚至是行星的宜居性指标。
3. 理解生命本质的努力
我们对地球生物学的研究，不仅是为了寻找外星生命，更是为了更深刻地理解生命本身的本质。通过研究地球上极端环境下的生命（如深海热泉、极地冰川中的微生物），我们已经看到了生命顽强适应各种环境的能力。这些研究为我们提供了重要的启示：也许生命并不像我们想象的那么脆弱，它可能存在于我们曾经认为“不宜居”的地方。
例如，科学家们对“合成生命”的研究，就是试图从最基本的化学物质开始，模拟生命从无到有的过程。这不仅能帮助我们了解地球生命的起源，也可能为我们创造出全新的生命形式提供思路，进而拓展我们对生命可能性的认知。
4. 进化与适应：宇宙的通用法则？
另一方面，我们相信某些普遍的物理和化学定律在宇宙中是普遍适用的。例如，元素周期表上的元素在宇宙各处都以相似的方式存在。能量守恒、热力学第二定律等基本原理，也必然适用于任何物理系统。
如果生命确实是宇宙中的一种自然现象，那么它在演化过程中，很可能也会受到这些普遍规律的影响，并遵循某种程度上的“最优选择”原则。就像在地球上，生物体演化出利用水、碳等元素，以及通过化学反应获取能量，很可能也是因为这些物质和过程在特定环境下具有相对优势。
因此，我们猜测，即使存在与地球生命截然不同的生命形式，它们在某些基本层面上也可能存在某种“收敛性”的特征，例如对能量的渴求、对物质的利用、以及某种形式的自我复制和传承。
总结来说，我们基于自身生物知识去判断一个星球是否能存在生物，是一种“从已知到未知”的逻辑推演，是我们在有限的认知基础上的最佳策略。 这并非是我们将地球生命模式“强加”给宇宙，而是因为我们现阶段唯一掌握的“生命样本”就是地球生命。我们通过研究它的普遍特征，来寻找可能存在的“生命信号”，并以此作为探索外星生命的起点。
同时，我们也在不断地反思和拓展我们对生命的定义和认知。每一次在地球极端环境下的新发现，每一次在天体生物学领域的理论突破，都在不断地刷新我们对生命存在可能性的理解，并指引我们更广阔、更开放地去探索宇宙中未知的生命奇迹。我们寻找的不仅仅是“另一个地球”，更是对“生命”这个概念本身最深邃的追问。
网友意见
因为你穿越了。在我们这个世界线上，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，也早就考虑了戴森提出的巨型构造之类文明迹象，现有观测数据里也确实有许多异常天体。
过去几十年间，搜寻地外生命的实践并没有建立在“其他星球上的生命需要水或氧气”的基础上。让许多已知的地球生物在一个行星、矮行星、卫星或小行星上生存，根本就不需要该天体的表面有水。
- 我们并没有能力识别遥远天体地下的水。以氢和氧在宇宙中的存量与比例，你很难期待规模不太小的岩石天体的地下“完全没有水”。
- 关于宇宙生物学的新闻报道有时会说地球型碳基生物的宜居带标准是液态水，但最近几十年里对太阳系天体的研究早已证明，无论天体的表面温度有多低，天体内部的衰变热、潮汐加热等都有可能让冰壳或地层下面的水保持液态。
- 就是说，“天体表面有没有液态水”这件事对“这天体上有没有地球型碳基生命”的判定都是毫无功用的。火星的红土下面、木卫二的巨大冰壳下面乃至冥王星地下都可能有生命。
即使在大气和地表测不出生物的痕迹，也不能代表该天体内部没有生物，因为地球地下就存在规模巨大的生物圈。需要水和氧气的生物，完全有可能生活在外表看起来没有水和氧气的地方。
2021年，更有一项研究发现，有些位于类似太阳的恒星的宜居带内的岩石行星可能呈现氧气假阳性：
如果行星的初始二氧化碳-水比值超过 1、引起持续的失控温室效应，或者行星的初始水含量超过地球 50 倍、让整个行星被深水或厚冰覆盖，或者行星的初始水含量在地球的 30% 以下导致缺乏与硅酸盐的互动，恒星辐射分解水蒸气产生的氧气会留在大气中而不能被岩石风化等清除，此时没有光合生物也能测到氧气和水。
这意味着测得“行星上存在液态水和氧气”不能单独作为“光合生物存在”的证据，需要大口径望远镜去确认行星的其他特征。
- “氧气和较多的甲烷共存”仍是一种有效的生物特征，这在上述氧气假阳性情况下不会发生。
Krissansen‐Totton, J., Fortney, J. J., Nimmo, F., & Wogan, N. (2021). Oxygen false positives on habitable zone planets around sun‐like stars. AGU Advances, 2, e2020AV000294. https://doi.org/10.1029/2020AV000294
以我们现有的观测能力，很难发现远离恒星的、规模接近地球的岩石行星，也看不到和我们水平相近的文明的活动痕迹，100 光年内的太阳系外行星的大气里的卤代烷之类污染物都得等詹姆斯·韦伯空间望远镜发射才能识别。就连地表被任意特定颜色的生物（例如绿色植物）覆盖导致的反射光谱，在目前的水平下都很难有效观测。
- 现在能隔着遥远的距离发现的东西的规模之大、能量之高，谈是不是生命活动是没有可证伪性的。就算观测到疑似曲速飞行、规模大如星辰的物体，也得先当成自然现象。
- 如果观测到恒星级强度的红外线源，我们也很乐意猜测那是不是高级文明的超构造体，但那也谈不上可证伪性。比如吸引了一波热度的塔比星的所谓疑似戴森球，就拿尘埃云和大量彗星先搪塞过去了[1]。塔比星不是什么独一无二的目标，科学家已经发现了 21 个光度像这样异常波动的恒星[2]，15 个情况与塔比星相似，6 个较塔比星更频繁地变暗[3]。
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：
- 对于非红矮星的恒星[4]附近的行星，排除假阳性干扰后如果大气含有大量的氧，说明有持续制造氧的非光照机制，很可能是碳基光合生物。
- 对于岩石行星[5]，如果大气含有大量的磷化氢，说明有持续制造磷化氢的非高温高压机制，很可能是无氧呼吸的碳基生物。
- 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。
这就是 2020 年“在金星大气中发现异常浓度的磷化氢”的消息[6]引起关注的原因。
金星大气几乎没有氧气，水蒸气的含量也相当低。你可以看看 2020 年围绕金星的争论：无论是支持尽快发射航天器探索金星大气[7]的学者还是认为磷化氢可能有其他非生物成因的学者，都不觉得水和氧气对金星大气微生物的存在构成障碍。后来，一些研究人员认为磷化氢的数据是误报，这件事的热度降低了。
另一方面，人们早已畅想过“不需要水的生命形式的化学基础”，如果你不想局限于地球型碳基生物，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。即使按照我们给地球生命总结出的特征，我们也能发现很多超乎寻常的东西符合生命的定义，可以参照：
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。
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。
- 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。
对硅基生物的研究一直在小规模地存在着[8]，可以参照：
在这之外，科幻作家早已设想过靠核能生存的金属生物、生活在气体行星里的雾状生物、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。目前在科学上没有什么有效的手段去搜索这类东西。
参考
- ^ https://arxiv.org/abs/1906.08788
- ^ https://www.sciencealert.com/a-bunch-of-potential-tabby-s-star-alikes-have-just-been-identified
- ^ https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1054&context=physicsschmidt
- ^ 红矮星会自然光解出氧，就不需要看氧了。
- ^ 气体行星会自然形成磷化氢并排放到大气中，就不需要看磷化氢了。
- ^ 金星大气层中发现磷化氢，这意味着金星上存在生命吗？磷化氢为什么会被作为生命存在的证据？ - 赵泠的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/421069854/answer/1472415965
- ^ 探索方法可以参照：https://www.zhihu.com/question/421487483/answer/1480425264
- ^ 所谓硅基生物，在我们现在知道的化学体系里能适用的条件其实是非常苛刻的，标志物质也很多：氟化硅酮或氟化硫。事实上目前观测到的所有太阳系外行星上都没发现这样的痕迹。
类似的话题
-
这是一个非常深刻的问题，触及到了我们理解生命以及在宇宙中寻找生命的方式。简单来说，我们之所以会用地球上的生物知识去推测其他星球是否存在生命，是因为这是我们目前唯一掌握的、确凿无疑的生命样本。试想一下，如果你从未见过任何活的东西，却突然被赋予了探索一个全新世界的能力，你会如何开始呢？你最直接、最有效的............. -
这个问题很有意思，也很常见。我们常常看到，一个人对另一个人素未谋面，甚至连对方的名字都没听过，却能爆发出惊人的敌意，这背后的原因其实挺复杂的，绝非单一因素可以解释。咱们不妨一层层剥开来看。首先，最直接也最常见的原因，往往是刻板印象和偏见。我们的大脑为了高效运转，总是倾向于给事物分类，将人也归入各种群.............
-
人类对与生殖器相关的欲望产生羞耻和不体面的感觉，这并非源于某个单一的、根深蒂固的生物本能，而是由一系列复杂且历史悠久的社会文化、宗教道德以及心理因素共同塑造而成的。这种普遍存在的感受，与其说是对生理现象本身的排斥，不如说是对与其紧密联系的“意义”和“边界”的恐惧与规范。一、 生殖的私密性与脆弱性：最.............
-
我理解你想了解在考试分数普遍偏低时，老师可能会使用一种“开根号再乘 10”的算法来调整分数，并且想知道这个算法的来源和背后的逻辑。首先，我们来梳理一下这个算法的“样子”：假设一个学生的原始分数是 $S$。那么，调整后的分数 $S'$ 的计算公式是：$S' = sqrt{S} imes 10$。举个.............
-
韩国首尔市长失联并最终确认身亡的消息，无疑给这个以戏剧性和深刻人性探讨著称的电影国度提供了新的创作素材。这次事件所蕴含的政治风波、个人隐私、社会舆论压力以及最终的悲剧结局，足以激发韩国电影人创作出多层次、多角度的引人入胜的作品。基于我对韩国电影创作倾向的了解，我认为围绕这次事件可能会出现以下几种类型.............
-
关于“为什么只有人类才有性羞耻现象”的说法，实际上并不完全准确。一些动物也会表现出类似羞耻的行为，比如在交配后回避目光，或者在群体中表现出不安。然而，人类的性羞耻确实表现得更为复杂和普遍，其产生的根源也更加深远，涉及到我们独特的认知能力、社会结构以及文化演进。如果我们要深入探究这个问题，不妨从以下几.............
-
犹豫不决，就像是一个无形的枷锁，套在很多人身上。他们明明心中有万千想法，渴望触碰远方的星辰，但终究因为那份“再等等”、“再看看”、“会不会不行”的顾虑，一步步停滞不前，最终与机会擦肩而过，甚至走向一条充满遗憾的“致命”命运。犹豫不决，可能带来的“致命”命运，绝非危言耸听。首先，错失良机是必然的结果。.............
-
.......
-
人类之所以会“窝里斗”，这事儿可不是一天两天形成的，也并非单一原因所致。它就像一张错综复杂的网，编织着我们自身的本能、社会结构、历史经验，还有我们认知世界的模式。首先，得说说咱们骨子里那点儿“竞争”的基因。从最原始的生存角度来看，资源总是有限的，哪怕是古代的野果、水源，到了现代社会，可能就变成了土地.............
-
人类钟爱音乐、美术这些艺术，就像我们渴求阳光雨露一样自然，它深深地根植在我们身为“人”的本质之中，而非仅仅是后天习得的某种情趣。要探究这背后的根源，我们得把目光投向人类漫长而曲折的进化史，以及我们大脑令人惊叹的构造。从生存到“不只是生存”：进化的驱动力很久很久以前，我们的祖先远没有我们现在这般舒适安.............
-
虐待动物的行为是复杂且多方面的，其背后可能涉及多种心理、社会和环境因素。理解这些原因需要我们从更深层次的视角去审视。以下是一些可能导致人类虐待动物的行为的详细解释：一、 心理和情感因素： 权力感和控制欲的表达： 对于一些人来说，虐待弱小（动物）可以让他们感受到强大的权力感和控制感，弥补他们在其他.............
-
这个问题触及了《三体》系列中一个非常核心，也是让许多读者感到困惑的设定：为什么人类会将核威慑能力如此低、性格如此“不适合”的程心推上执剑者之位？要深入理解这一点，我们需要剖析当时人类社会的集体心理、政治现实以及程心自身所代表的那种“人性”。首先，我们得回到那个时间点——“面壁计划”失败后，人类社会正.............
-
夜幕降临，世界在黑暗的笼罩下变得陌生而又充满未知的可能性。对于很多人来说，这种未知就是恐惧的温床，而黑暗，正是这种未知的具象化。我们为什么会怕黑？这并非单纯的心理作用，而是深深植根于我们的生物本能、进化历史，以及后天经验的多重叠加。从生物学角度来说，人类并非天生的夜行者。我们的视觉系统在光线充足的环.............
-
人类与小麦结缘，可以说是历史长河中一次漫长而充满智慧的碰撞。而将小麦制成面条，更是这场碰撞中一曲精彩绝伦的变奏，它不仅仅是食物的加工，更是一种对生存智慧、文化传承乃至生活美学的深刻体现。要理解为什么人类会如此钟爱面条，我们需要深入到小麦的特质、人类的需求以及历史演进的脉络中去。首先，我们得聊聊小麦本.............
-
咱们中国人啊，骨子里就透着一股子“排序”的劲儿。别看“四大”、“十大”听着挺洋气的，其实这心思啊，早就渗透进咱们的骨子里了，从吃穿住行到文化艺术，无处不见。说到底，这是一种挺自然的思维方式，就像咱们小时候玩游戏，总想分个高低，谁是第一，谁是老二。这种归类呢，本质上就是一种对繁杂世界的梳理和理解。你想.............
-
二向箔是一种假想的科幻概念，第一次出现在刘慈欣的《三体》系列小说中。在小说中，二向箔是一种能够将三维空间“压扁”成二维空间的武器。当二向箔被激活时，它会产生一个能量场，将周围的三维空间扭曲并压缩成二维平面。人类的身体是三维的，由各种器官、细胞和分子组成，这些结构都依赖于三维空间的支撑和存在。一旦被二.............
-
.......
-
猫，这种独立又神秘的生物，为什么能牢牢抓住这么多人的心？这绝对不是一个简单的“可爱”就能概括的。在我看来，猫咪之所以能成为人类生活中不可或缺的伙伴，原因复杂而又迷人，就像它们本身一样，充满了层次感。首先，我们得聊聊猫咪的“社交游戏”。猫不像狗那样，会热情洋溢地扑上来，恨不得立刻把你当成它们的全世界。.............
-
“优胜劣汰，适者生存”，这八个字仿佛烙印在大脑里，是我们对自然界最直观的认知。从宏观的物种进化到微观的个体竞争，这种残酷而高效的法则似乎无处不在。然而，当我们把目光从森林、草原投向人类社会，却发现了一个截然不同的景象：我们构建了一套保护弱者、扶持弱小的伦理观和法律法规。为什么会这样？这背后究竟隐藏着.............
-
人类为何如此着迷于未知？这个问题，恐怕连最古老的星辰也无法给出确切的答案，因为它触及的是我们灵魂深处最原始的驱动力。这种“孜孜不倦”的探索欲，就像一股永不枯竭的溪流，在我们血管里奔腾，推动着文明的齿轮一刻不停地向前转动。试想一下，在我们还茹毛饮血的年代，是什么让我们走出狭窄的山洞，去凝视遥远的群山？.............
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有