我鸣r18漫我爱罗之殇:碳基生物\硅基生物与生命

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/10 06:13:02
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碳基生物
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   以碳元素为有机物质基础的生物。
   目前地球上已知的生物都为碳基生物,包括人类在内都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。
   因为构成碳基生物的氨基酸中,连接氨基与羧基的是碳元素,所以称作碳基生物。
    碳基生物的衍生:硅基生物
  科学家设想的以硅为有机质基础的生物。 在构成碳基生物的氨基酸中,连接氨基和羧基的是碳元素,而硅基生物用来连接两者的则是硅元素,因为硅元素和碳元素同属一个族,化学性质相似,所以硅基生物在理论上是有可能存在的。
   说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略·申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士·爱默生·雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
http://baike.baidu.com/view/1127894.htm
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硅基生物
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    硅基生物科学家设想的以硅为有机质基础的生物。 在构成碳基生物的氨基酸中,连接氨基和羧基的是碳元素,而硅基生物用来连接两者的则是硅元素,因为硅元素和碳元素同属一个族,化学性质相似,所以硅基生物在理论上是有可能存在的。
简介   
    地球上绝大部分生物都为碳基生物,包括人类;而硅和碳同属一个族,性质相似,所以科学家设想在宇宙中存在一种以硅而非碳为有机质基础的生物。这种生物是以硅而非碳链结而构成有机大分子。
起源
  地球上的全部生命都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以为生命提供基础,早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特"斯德威尔"鲍尔(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:
   “倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”
硅基生命
  说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略·申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士·爱默生·雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
相关事件
  著名英国科幻作家赫伯特·乔治·韦尔斯(Herbert George Wells)吸收了雷诺兹和鲍尔的观念,他写道:
   “人们会为这种设想所带来的奇异想象所震惊:既然有硅—铝生命体,为什么不会立刻想到硅—铝的人?让我们说,他们在硫磺气组成的大气中漫步,徜徉在温度比熔炉更高的,数千度的融化的钢铁海洋旁。”
  三十年后,英国遗传学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
分布
  粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。
构成
  基于上述情况,一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的如下想象图一样。
   这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
   看上去这些结晶体似的生物非常漂亮,如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。但是,但硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁。
   一个很大的缺陷就是硅同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
   只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。
特性
  此外,硅链在水中不稳定,容易断掉,不象碳链这样在干湿环境下都保持稳定。虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。
   存在硅基生命,甚至存在硅基生命出现前的早期生命化学演化的低可能性也被天文观测所验证。不管天文学家向哪里搜寻——陨星、彗星、巨行星的大气、星际物质、冷却恒星的外层——他们都只能找到氧化的硅(二氧化硅和硅酸盐),而找不到类似硅烷和硅酮这样的作为硅生物化学存在预兆的物质。相反,当我们寻找碳基生命的迹象时会发现,在陨星中不难找到氨基酸这样的碳基有机分子,至于甲烷,不仅在太阳系的众多行星和卫星中很容易找到,而且在星际物质和星云中也能找到,甚至连甲基乙炔和氰基癸五炔这样的复杂分子都能从星际物质中找到。
   即使如此,也有必要指出,硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是,地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是,生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成,而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
   尽管从生化角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利·维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
   “那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
  在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中,Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年,所有的Horta就都死去,只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
编辑本段相关知识
  看来,人们对硅基生命的一个重要设想是长寿,这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是,硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上,比如说一个到处都是火山的星球上,因为许多硅基化合物比碳基更稳定,比如硅-氧键可以承受大约600K的温度,而硅-铝键能承受将近900K的温度,所以耐高温的性能要好,而且同样是由于相对稳定,在高温下活性更好。对于硅基生命来说,200度甚至到400度才能让它们感到舒适,而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死,这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候,特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
http://baike.baidu.com/view/1066714.htm
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宇宙间生命结构的其他形式--非碳基生命-
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  地球上的全部生命都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以为生命提供基础,早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特?斯德威尔?鲍尔(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:
  “倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”
  一、硅基生命
  说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略?申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士?爱默生?雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
  著名英国科幻作家赫伯特?乔治?韦尔斯(Herbert George Wells)吸收了雷诺兹和鲍尔的观念,他写道:
  “人们会为这种设想所带来的奇异想象所震惊:既然有硅—铝生命体,为什么不会立刻想到硅—铝的人?让我们说,他们在硫磺气组成的大气中漫步,徜徉在温度比熔炉更高的,数千度的融化的钢铁海洋旁。”
  三十年后,英国遗传学家约翰?波顿?桑德森?霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。www.ufo-1.cn探索
  粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。
  基于上述情况,一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的如下想象图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
    行走在硅基植物丛中的硅基动物
  看上去这些结晶体似的生物非常漂亮,如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。但是,但硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁。
  一个很大的缺陷就是硅同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
  只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。www.ufo-1.cn探索
  此外,硅链在水中不稳定,容易断掉,不象碳链这样在干湿环境下都保持稳定。虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。
  存在硅基生命,甚至存在硅基生命出现前的早期生命化学演化的低可能性也被天文观测所验证。不管天文学家向哪里搜寻——陨星、彗星、巨行星的大气、星际物质、冷却恒星的外层——他们都只能找到氧化的硅(二氧化硅和硅酸盐),而找不到类似硅烷和硅酮这样的作为硅生物化学存在预兆的物质。相反,当我们寻找碳基生命的迹象时会发现,在陨星中不难找到氨基酸这样的碳基有机分子,至于甲烷,不仅在太阳系的众多行星和卫星中很容易找到,而且在星际物质和星云中也能找到,甚至连甲基乙炔和氰基癸五炔这样的复杂分子都能从星际物质中找到。
  即使如此,也有必要指出,硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是,地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是,生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成,而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
  尽管从生化角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利?维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
  “那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
  在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中,Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年,所有的Horta就都死去,只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
  看来,人们对硅基生命的一个重要设想是长寿,这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是,硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上,比如说一个到处都是火山的星球上,因为许多硅基化合物比碳基更稳定,比如硅-氧键可以承受大约600K的温度,而硅-铝键能承受将近900K的温度,所以耐高温的性能要好,而且同样是由于相对稳定,在高温下活性更好。对于硅基生命来说,200度甚至到400度才能让它们感到舒适,而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死,这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候,特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
 二、氨基生命
  这是一幅非常有趣的漫画,一艘飞碟坠毁在某星球的荒漠中,一个外星人在荒漠中艰难跋涉后扑倒在地,嘴因干渴而大张着,下面注解的文字是他在焦渴中的呼喊:“氨!氨!”
氨!氨!
  看来,这是一种需要依靠喝氨来生存的外星人,正如同我们人类需要靠喝水来生存一样。
  1954年,同样是本文前面提到过的那位英国科学家霍尔丹,在一次座谈会上讨论生命起源时,提出被我们人类这种生命形态利用的水这种溶剂,在某些生命形态下可以由液态氨来代替。他提出的理由之一是水的一些特性和氨是类似的,比如,以水为基础可以形成甲醇(CH3OH),而以氨为基础可以形成甲胺(CH3NH2),甲醇和甲胺这两种化合物正是类似物。霍尔丹由此从理论上提出,有可能以氨为基础建立其一系列复杂化合物的对应体系,比如蛋白质和核酸的对应物质,利用这个体系,整套有机化合物、肽,能够在氨基体系下同样存在。这些作为普通氨基酸替代物的氨基分子能够聚合形成多肽,这些以氨为基础的多肽能够同从地球生命形态中找到的对应物一致。
  这个假说得到了英国天文学家V?阿克塞尔?弗瑟夫(V. Axel Firsoff)的进一步发展,他特别考虑到那些含氨丰富的世界,比如太阳系内(现在还应该包括我们这十几年在太阳系外发现的)那些气态的巨行星和它们的卫星,认为这种生命在那里的发展和进化将是一个非常有趣的课题。www.ufo-1.cn探索
  同水相比,液态氨的确有许多显著的化学相似性。利用含氨的的溶解而不是水的溶解,可以同样提供整个有机和非有机化学反应,液态氨在溶解方面和水一样好甚至更强。同水比,它溶解许多金属元素的能力超好,包括钠、镁、铝等碱金属,可以直接溶解;此外,一些其他的元素比如碘、硫、硒、磷都在液态氨中有一定的溶解度,并几乎不怎么同液态氨发生反应。以上各种元素在生命化学方面都具有重要作用,而且铺就通往生命早期演化的道路。
  液态氨的沸点在一个大气压下是零下34摄氏度,所以这样的生命
可能需要在温度比较低的世界里生存,这样的世界并不少,所以这并不是其缺点。但有人认为真正的缺点是液态氨保持液体形态的温区太小,由于凝固点在一个大气压下是零下75摄氏度,所以液态温区的范围仅仅有41摄氏度,还不到水的100摄氏度液态温区的一半。不过,如同水一样,星球表面的大气压提高后将增加液态温区,比如在60个大气压下(这比木星和金星的地表气压低好多),液态氨的沸点变成98摄氏度而不再是-34度,液态温区也扩大到175摄氏度。氨基生命完全可能是在高压下生存的生命。
氨分子结构
  氨的介电常数大约是水的1/4,使得它的绝缘性能不算好,而另一方面,氨的熔解热更高一些,所以在熔点/凝固点更不容易冻结(凝固)。氨的比热容相当高,比水还高一些,粘滞性则更低。对液态氨酸碱化学反应的研究显示,其细节同水系统一样的丰富。在许多方面,液态氨作为生命承载物绝对不比水差。
  不过,尽管有许多相似性,液态氨系统中碳氨化合物生命的发展路线仍将和我们的水系统中碳水化合物生命有着很大的差异。作为一种承载生命发展的溶剂,不论是液态氨还是水都需要把生命需要的物质溶解形成阳离子和阴离子,从而让酸碱反应得以进行,但同一种物质在液态氨系统和水系统中的酸碱性很可能会是完全不同的。比如,水同液态氨作用会产生NH+离子,并显示出强酸性,结果我们这类生命所依赖的中性的水到氨基生命那里就变成了致命的毒药。对于氨基生命的外星人来说,我们地球一定是个可怕的星球,有着巨大的热酸海洋,还经常下起滚烫的酸雨,他们大概不会对地球感兴趣,不会和地球人发动星际战争争夺地球资源,这样的地狱一样的星球对他们来说还是远离为好。
  所以,我们要明白水和液态氨并不等同,它们仅仅类似而已。两个体系内的许多生命化学特征必定会出现不少差异。例如,莫尔顿(Molton)提出,氨基生命形态可能会使用铯和铷的氯化物来调整细胞膜的电势,同地球生命使用的钾盐和钠盐相比,这些盐在液态氨里面的可溶性更好。看来,铯和铷的氯化物在氨基生命的外星人那里恐怕会是美味的调料,就如同我们人类用氯化钠作为食盐当调料一样。但铯和铷的丰度远不如钾和钠,那里的人们是否会为了美味的调料发动战争呢?这应该是有趣的话题。
  不过,氨基生命的出现也遇到一些疑难之处。尽管氨的熔解热比水高,但汽化热却只有水的一半,表面张力只有水的1/3。这都是和生命有关的性质,汽化热同比热容一同决定了一种溶剂在调节生物体内温度的能力,水是两者都高,从而对生命有利;表面张力则是液体在表面和表面以下的分子聚合力不平衡的表现,水的表面张力相当高,氨分子之间的氢键要比水之间的弱很多,从而液态氨通过憎水效应(疏水效应)聚集极性分子的能力要低得多。生命演化早期需要把大量的有机分子聚合到一起,直到出现能够自我复制的早期生命,水在这方面是胜任的,但液态氨的能力则让人怀疑。
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外星人的启示
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     外太空是否有生命存在,这确是一个十分引人入胜的题目。这方面的经典著作,是沙利文(waitersullivan)的《我们不孤独》(wearenotalone,l964)。此外,由斯尼夫(p。h。a。sneath)所写的《行星与生命》(planetsandlife,1970)和阿西莫夫所写的《地外文明》(extraterrestrialcivilisa-tions,1980),也是认识这一课题的极佳入门作品。在欣赏科幻。特别是外星人科幻之余,能够对这题日有一定的认识,当然会大大增加阅读的乐趣。
     要谈外太空生命,(严格来说应该称为“地外生命”——extraterrestriallife;科幻中又称为“外星生命”一alienlifeforms),当然要了解适合生命滋长的条件。我们知道,地球上的生命需要氧气和水份。还需要有不太高也不太低(主要在沸点和冰点之间)的温度。要找寻外太空的生命,自然需要寻找一些与地球条件相像的环境。
     但问题是,地球上的生命——包括你和我——都是由核酸和蛋白质所组成的。但这种类型的生命,是否生命存在的惟一形式?可以有基于别的化学基础而发展起来的其他生命吗?
     这个问题无疑是对生物学家——特别是生化学家——的一项重大挑战。因为蛋白质的生命基本上以碳这种元素为基础,一些科学家于是翻开元素周期表,看看有没有另一种元素的性质与碳最为相似,可以取代碳的地位。一看之下,当然是同一族元素中的硅(又称为矽)。于是,一些科幻作家假想别的星球上存在着以硅为基础的生命。例如早在一九三四年,温鲍姆在著名的短篇《火星漫游》之中,轨描述火星上有一种以硅为化学基础的古怪生物。最有趣的是,在进行呼吸时。我们这些以碳为基础的生物所呼出的废气是碳和氧的化合物——二氧化碳。同样道理,火星上这些以硅为基础的生物,呼出的自应是硅和氧的化合物——二氧化硅。但稍为熟悉化学的朋友便会知道,二氧化硅其实就是我们平时在沙滩上所见的沙。也就是说这些火星生物在呼吸时所喷出的是沙粒!
     显然,硅和碳虽说颇为相似,但在某些性质上仍有颇大的差别,例如碳和氧的化合物是气体,但硅和氧的化合物则是固体。事实上,无论跟自己还是跟其他元素结合。碳所能导致的复杂性和多样性都是硅所望尘莫及的。所以,即使在科幻小说中,“硅质生物”始终未能大行其道。
     但除了取代构成生命的基本元素外,一些科幻作家仍在其他方面打主意。例如他们留意到,元素周期表中的硫与同一族的氧在性质上有不少相似的地方。那是否表示,在一些较高温的星球上(硫在室温时是固体),生物呼吸所需的氧气可以被硫所代替?
     此外,水是一切蛋白质生命赖以维生的溶液和介质。但在各种化合物中,有没有一种可以取代水的地位呢?科学家的答案是:有!那就是氨,亦即我们俗称的“阿摩尼亚”。由于氨在冰点以下仍是液体,一些科幻作家遂推想,在一些寒冷的巨型气态行星的表面下,可能存在着由氨组成的海洋,而海洋中则充满者以氨为介质的生命形式。例如阿西莫大一些描述木星上有高等智慧生物的短篇故事,正是采取了上述这个假设。
     阿西莫夫亦是探讨其他生命形式这个科学课题的先锋。上述提及的以硅代碳、以硫代氧、以氨代水等,都只是个别的、零星的构想。真正对问题作出全面性的考察和系统性的分析的,是阿西莫夫于一九六二年所写的一篇文章《并非我们所认识的》(notasweknowit)。阿氏在大学时主修的是生化学,毕业后曾任波士顿大学生化学系的副教授,对生命的化学基础当然有深入的认识,再加上他那丰富高超的想像力。最后便得出了他在文中提出了五种“并非我们所认识的生命”:
     l。以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物(fluorosiliconeinfluorosilicone);
     2。以硫为介质的氟化碳生物(fluorocarboninsulphur);
     3。以水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物(nucleicacid/protein(o)inwater);
     4。以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物(nucleicacid/protein(n)inammonia);
     5。以甲烷为介质的类脂化合物生物(lipidinmethane);
     6。以氢为介质的类脂化合物生物(lipidinhydrogen)。
     上述六项中,其中第三项便是我们所熟悉的——亦是我们惟一所认识的——生命。至于第一二项,是一些高温星球上可能存在的生命形式;而第四至第六项。则是一些寒冷星球上可能存在的生物形态。
     奇怪的是,阿氏这篇经典著作已发表了二十多年,但笔者至今未有看见对这一题目作进一步讨论的作品面性。读者中有专攻生化学的。不妨以此为博士论文的题目!
     宇宙中的生命可能有着不同的化学基础,这应该是好事而非坏事。一来这表示生命能够在更多不同的环境中茁长,宇宙自应更为生气勃勃;二来这会减低生命与生命之间在资源上的竞争——我们认为舒适宜人的星球,对一些生物来说可能是酷热难耐。而对另一些则可能是严寒得无法生存。
     然而,科幻作家仍不满足放生命在假想中的这些多样性。一些作家设想,在某些极寒冷(接近绝对零度)的星球之上,可能存在着一些以液体氨为基础,并以超导电流作连系的生命形式。另一些作家则认为。即使在寒冷而黑暗的太空深处,亦可能有一些由星际气体和尘埃组成,并由无线电波传递神经讯号的高等智慧生物——霍耳的《黑云》正是这方面的代表作。另一些作家如布利殊,则索性假想有一些纯能量的生命形式。可以无拘无束地生存于星际空间(thestardwellers,l961)。
     在高温的一端,克拉克则以大胆的笔触,描述在地球的内部(thefireswithin,1949)以及太阳的表面(outofthesun,1958),也可能有一些特殊的生命存在。但这还不算极端。更为匪夷所思的,是福沃德所写的《龙蛋》。在这构思出色的作品里,作者描述人类竟在一颗中子星的表面发现了高等智慧生物!这颗中子星直径约二十公里,但表面引力却等于地球上的六百七十亿倍,磁场是地球的一万亿倍,表面温度是八干多瓦甚么生物可以在这样的环境下生存呢?是曲“简并核物质”(degeneratenucleonicmatter)组成的生物。所谓“简并”,就是指原子外部的电子都被挤压到原子核里去,因此所有原子都可以十分紧密地靠在一起,形成超密的物质。中子星上的生物身高约半毫米,直径约半厘米,体重却有七十公斤,这是因为他们出简并物质所组成。此外,他们的新陈代谢是基于核反应而非化学反应,因此一切变化(包括生老病死和思维)的速率都比人类快一百万倍!
     人类怎么能够和这样的外星人沟通呢?这正是作者处理高明的地力之一。笔者在这儿卖个关子,好让大家亲自把书找来。
     说到外星人形态的多姿多采,科幻小说中还有不少出色的作品。斯特普尔顿于一九三七年为的《星辰缔造者》(starmaker)气魄宏伟,想像丰富,令人有目不暇给之感。在这方面已立下了极高的典范。往后较突出的作品有怀特(jameswhite)的《太空医院》(hospitalstation,1962)、西玛克(cliffordsimak)的《转运站》(waystation,1963)、雪克莱(robertsheckley)的《换身游戏》(minds1966)以及格林(josephgreen)的《星空中的良知》(conscienceinterplanetary,l972)等。

     上述的作品都假设了外星人的形态可以跟地球人截然不同,但并不是所有人都同意这一观点的。不论在科幻小说或是科学臆测的世界里,有关外星人的外貌,从来就有“人形”(humanoid)与“非人形”(non-humanoid)的争论。

     外星人必定要像人(即地球人)吗?这确是一个不易回答的问题。认为我们既称他们为人,那末他们自应具有人的形貌这种观点,固然是只按字面理解的浅薄之见;但一些受过正规生物学训练的科学家,也曾提出类似但较有科学根据均见解。在他们看来,人之为万物之灵。他的构造确是巧妙及完美得令人惊讶的。试看看:我们的祖先从四足进化为两足行走,这才能释放出前肢以进行各种操作;而我们双手的大拇指由于骨节特别灵活,呵与其余四指互印,所以才能成为多才多艺的操作能手;此外,为了更好地获取有关外界的信息,一切如视、听或嗅觉等器官必须安置于身体的最高点;而脑子为了更快捷地接收这些信息,自应与这些感觉器官靠在一起也就是说,我们要有一个头颅作为躯体的顶端;更进一步看。为了有立体的视觉效果,双眼必须平行地朝向而为了聆听从四乃八面而来的声响。两耳必须分别在头颅的两侧……说到底,人形的结构自应是任何高等智慧生物的标准结构。
     类似的观点,可见诸拜连斯基(genebylinsky)所著的《达尔文宇宙中的生命》(lifeindarwin'suniverse)。读者们觉得言之成理吗?
     “非人形”派的拥护者则认为,这种推论是“人为中心主义”的典型例千,是不值一晒的短浅之论。
     他们指出,生命的形式是变化多端的。生物进化的过程上,充满了偶然的因素。数百万年前的一种古猿能够演变成今天的人类。其间不知涉及多少偶然因素的组合。只要某一因素在某一阶段有所不同,今天地球上的主宰可能就不是我们,而是形态全然不同的另一种生物。而且这还是住地球这一特定的环境下而言!在别的星球上,环境与地球上的可能大不相同。在这些迥异的环境下,通过了亿万年进化中的各种机缘巧合。而竟会产生与人类差不多模样的高等智慧生物,那简直是不可想像的事情!著名哈佛古生物学教授辛普森(georgegraylordsimpson)在它的名着《我对生命的观感》(thisviewoflife,1965)之中,便曾经发挥过这样的观点。

     正是“公说公有理。婆说婆有理”,读者以为如何呢?

     在科幻小说中,上述争论产生的问题倒不大。小说家随着他个人的喜好或剧情的需要,“人形”或“非人形”都可任由他的生花妙笔所决定。当然,非人形的外星人若要写得生动有趣而又令人信服,作者要花多一点心思与笔墨,甚至要做点研究,但毕竟那并非太难的事情。

     在科幻电影而言,情况却是是大为不同。在《星球大战》(starwars)以前,科幻电影一向是“票房毒药”。若采取“非人形”的模式。制作成本势必大为增加。收入既已不多,制片人当然不愿作这样不化算的投资。如此一来,我们不论从大银幕到电视萤幕上看到的外星人,大部分都只是跟人类大同小异的生物,这也是真正的科幻迷对科幻电影反感的原因之一。
     表面看来,上述有关外星人形貌的争议,只是一个趣味性或充其量是科学性的问题。但只要我们深想一层,便可察觉这实在牵涉到一个意义深远的重大题目:人的定义为何?
     美国的黑奴虽然在南北战争后得到解放,但绝大部分的白种人仍然因为他们的肤色与自己均不同,在心底里不肯将他们当作真正的人来看待。经济利益的冲突当然是原因之一,但种族肤色不同所引起的抗拒与排斥,无疑是一个主要的因素。只要我们翻翻历史,由于种族肤色、文化背景、宗教信仰等不同而把对方视作“非我族类”,甚至要把对方赶尽杀绝而后快的例子俯拾即是。
     人类往往善于突出他们之间的差异,而忽视了他们共通的地方他们共有的人性。
     “太阳神”八号作历史性的首次绕月飞行时,人类第一次从这么遥远的太空回望地球。他所看到的,是茫茫太空中一颗美丽而又脆弱的行星。当时驾驶太空船的数名太空人,都被这景象所深深地感动,领悟到无论任何种族,其实都是一家人。在这宇宙的绿洲之上,大家的命运都息息相关。
     其实。远在太空时代还未来临之前,科幻小说作家便已在宣扬这种“人类一家”的观点。在他们的笔下。所有人类都只是一种人——地球人。而这些地球人所忠于的。不是某种肤色或某个政府,而是整个地球、整个人类。
     但这只是第一步。初期的科幻小说,往往把外星人描绘为侵略者,是全体人类的敌人。有识之士都会指出,这些有关人类与外星人星际大战的描写。只不过是把地球上种族间和国际问的冲突转移到一个较大的背景而已,在意识上实谈不上有甚么进步之处。
     可幸,随着科幻小说的发展。对人类与外星人关系的探讨也更为深入和成熟。一种新的大同思想很快便取代了狭隘的“地球民族观”。不少科幻作品都在传播着这样的观点:意识和心灵都只是一种现象,它们虽然必须有一定的物质基础,却可以通过不同的载体——即生物形态来得到体现。故此,我们必须扩阔“人”的定义:一种生物无论在结构上成外形“跟人类如何大相迳庭,甚趾箢我们一见便觉呕心,但只要他具有高度的智慧和自我意识。有思想有感情,并有是非善恶、美丑荣辱等观念。那末我们就不得不把他当做人,并要以人来看待。
     当然,这种对别的生命尊重的大同思想,在佛家中出现最早,发挥得也最透彻。在佛家的眼中,众生平等,无分贵贱。不独具有高等智慧的生命应受到我们的尊重,就是最低等的,也该一视同仁。克拉克于一九五七年所著的《海渊深处》(thedeeprang。),其中便包含了这一观点。书末,一位佛学大师说道:“当我们遇到比我们远为高超的族类时,我们所受到的待遇,很可能将决定于我们今天如何对待地球上的-其他生物……”
     说到外太空的族类将怎样对待人颇,这正一个饶有趣味而又充满臆测的领域。概括地说,我们要问这样的一个问题:外太空若存在着别的生物那末他们与人类之间将可能产生怎么样的关系呢?

     在我们的想像力还末一飞冲天,或绞尽脑汁以图想出各种稀奇怪诞的关系之前,我建议把一条平凡得多的问题向研究地球生物的科学家讨教,那便是:在自然界中,物种与物种之间可能存在着多少种关系呢?

     我们的生物学家将会津津乐道地指出,物种之间的关系主要可分为下列六大类:
     (一)竞争。竞争并不一定是拚个你死我活的对峙,大部分的竞争都是间接和无形的,例如在同一早原上两种食早动物之间的关系。竞争的结果往往都是两者都受到损害。但也可能导致新物种的产生。
     (二)一方受损而另一方得益的关系,其中最明显的当然就是捕食现象;另一种较为没有这么明显的是寄生现象——例如人体内的寄生虫或是一些树干上的寄生植物即是。损害程度介乎二者之间的是疾病——由细菌和病毒所引起的各种感染。
     (三)一方受损而另一方却没有得益的关系。这种关系比较少有,有毒的植物和草食动物间的关系是一个例千。
     (四)一方得益而另一方却没有受损的关系,我们称这为共栖现象。一些依附在树干上的攀藤,或待狮子进食后才饱吃残羹的兀鹰都是这方面的例子。
     (五)互惠共生现象。顾名思义,这是两者都同时得益的一种关系。自然界中这种现象十分普遍。由菌类与藻类结合成的苔鲜,到草食动物肠脏中能分解植物纤维的细菌;从蜜蜂采蜜协助传播花粉,到清洁鳄鱼牙缝中残屑的鸟类等都是。
     (六)中性关系。即双方河水不把井水,大家既没受损也没得益的关系,河塘里的鱼和河塘边的松鼠问的关系便是一例。
     现在,只要我们加上一点儿想像力。把上述各种关系中的两个物种,改变为人类和某种外太空生物,看呀!单就这样不是可演变出无数引人入胜的科幻小说题材了吗?
     事实上,太空探险的发展,已使我们需要面对外太空生物所可能引起的问题。“太阳神”十一号的太空人首次登月后返抵地球时,就曾接受了二十一天的严格生物隔离,为的是恐怕他们会带回一些有害的月球微生物;而于一九七六年降落火星的“维京号”太空船,在发射前曾接受了彻底的消毒过程,因为恐怕藏匿在太空船中的细菌会把火星“污染”。在电影《死城》(andromedastrain)中,一些由人造卫星带回地球的病毒,差点儿便触发起一场一发不可收拾的灾劫。
     当然。上述各类关系,主要指自然界中的各种生物而言。当我们考虑到人类与外星文明可能存在的关系,便需要把人类历史上的各种现象也取来借鉴。
     在竞争方面,人类社会的出现产生了一种特殊的竞争现象——战争。颇具讽刺意味的是,这种大规模及有组织的集体屠杀行为,似乎是地球上这万物之灵的特色。
     在互惠共生现象方面,人类社会也有它独特的一面,那就是贸易。从广义的角度来看,所谓贸易不单包括了货物的交换,也包括了各种技术甚至观念的交流。
     显然,把上述的关系推而广之,则星际战争和星际贸易都是人类与外星人之间可能存在的关系。科幻小说中亦有不少以此为题材。然而,尽管这些小说的内容是如阿的情节丰富,引人入胜,站在科学的立场,笔者却不得不泼一下冷水。那就是:无论大战或是贸易,都要求双方有相差不远的科技水平;但在现实的宇宙中。这种情况出现的可能性可说微乎其微。主要原因在于时间上可能存在的巨大差异。
     太阳系形成至今约六十亿年,地球的年龄则约为四十六亿岁。最早的生命于三十多亿年前即已出现在地球表面,但要到六亿年前,各式各样的生物才开始繁盛发达起来。相比之下,人类在地球上数百万午的历史,只占整部生物史的千分之一。而在人类文化发达的六千多年里,现代科技只是近二三百年的事,太空探险则更只有短短的数十年……
     在宇宙中,有不少星球比我们的太阳年长,也有些比太阳年青得多;而这些星球的演化速率,也往往跟太阳均不同。冉进一步看,假若这些星球拥有适宜生命发展的行星,生命的出现市可迟可早;在不同的环境下,生命进化的速度也可快可慢;至于智慧的出现和科技文明的发韧。,更是没有一定的规律……
     明白了这一点,我们便可看出,要两个甚至多个族类。在茫茫太空中各自进化,而到头来文化和科技水平几乎相若,更要大家在太空中碰头……这样的或然率是何等的渺少啊!
     因此,很对不起,对那些热衷于星际大战的读者,我们不得不指出。这是极不可能在现实中发生的事情。我们只要把今天的军事技术放到五百年前作一比较,便可充分地领悟,假若人类遇上一个在科技上比我们先进只区区五百年的外星文明。那是如何的战无可战。
     克拉克曾为此昨了如下的一个生动例子:若有一天人类建造了一支设备最先进的太空舰队,并挥军直指银河中心的区域,企图向那儿的银河帝国挑战;那末当我们驶进这个帝国时,很可能就有如一群背背弓箭划看独木舟的印第安人,忽然发觉自己处身于纽约曼哈顿岛对开的海面一样。
     同理,星际贸易也是可能性不写的一回事。虽然它比起星际大战来总算没有那么荒谬,但以此为写作题材的科幻作家。可能先要参考一下万国商用机器(ibm)与澳洲沙漠中的土着的贸易关系也说不定。
     既然在文化和科技水平上对等的机会这么微。我们也许应该多着眼于一些高等与低等生物问的关系。
     人类的科技既处于如此稚嫩的阶段,故此假设外星族类大多比我们先进,找着是颇为合理的。问题是,“他们”会怎样对待“我们”呢?
     外星人会把我们当作食用动物般饲养或放牧吗?抑或会把我们当宠物般把玩?他们会安排些狩猎团,捕捉一些人类到星际动物园里,当珍禽异兽般以供观赏?抑或人类乃受保护的品种?也许他们已在静静地观察看我们,就像我们的人类学家观察一些原始部族一般。多年来,不少人宣称目睹的飞碟,是否就是一些正在撰写博士论文的研究生不慎露出的行踪?
     又或者银河合众国不喜欢我们,裁定人类的残忍与嗜杀会染污银河的文化,故此要将人类像瘟疫菌般彻底消灭?
     我们似乎又回到外太空生物是恐怖与死亡的来源这个观点上。
     不过,有一派的意见,认为外星人加害于人类的可能性不大。他们指出:(一)外星人若有能力跨越星际空间来到地球,他们的科技必然非常先进,可能单从纯粹的能量或最简单的物质,便可变造出一切他们所需的东西,那又何必要侵略或是劳役他人呢?(二)外星人的科技愈是高超,他们的道德也该愈为高尚。理由吗?因为若非如此,他们一早便曾透过所掌握的超级科技自相残杀甚至自我毁灭,而不能继续发展至今。
     这些论点确实十分发人深思,也极富争论性。读者们的意见认为如何呢?
     另一方面,我们若遇上文化和科技都比我们落后的族类,情况又会怎样呢2
     如果以往的历史可堪借鉴的话,后果实在令人不敢乐观。
     刘易斯在他充满哲理的名着《离开寂静的行星》中写道:
     我们都很清楚,人类是怎样对待有别于他们的族类的。文明人屠杀、劳役、诈骗以及腐蚀他们所发现到的原始部落。就是大自然,他们也要把它变成沙尘蔽天的荒漠和丑陋的垃圾堆。有些人并不这样做,但他们大多不会成为开发太空的先锋部队。我们派往别的新世界的使节,将会是那些急功近利和贪婪无厌的冒险家或是冷酷无情的科技主我者,他们会重蹈他们这类人以往在地球上的覆辙。如果他们遇上比自己弱小的族类,这覆辙会是些甚么,地球上的黑种人和红印第安人知得最清楚也没有;而假若他们遇上比人类强大的族类,则很可能会被彻底消灭。
     这确是一个十分悲观的论调。多年前,笔者受了这论调的影响,曾经为了一个短篇科幻故事。内容叙述人类在一个新发现的星球上如何压迫当地一个文化落后的族类,后来才知道整件事情原来是一些智慧高超的外星人所设计的一个实验,实验均目的是试探人类在道德上的成熟程度。故事的结局,是人类受到了惩罚。整体被囚禁在太阳系之内二千年,监守行为,以观后效。
     著名的女科幻作家勒吉思在一九七三年所写的《世界的名字就叫森林》(thewordforworldisforest)里,也表达了类似的悲观意念。
     从另一个角度来看,就算人类不是怀着掠夺和征服的意图探索宇宙,也可能会导致不幸的后果,原因是当两文化和科技水平不同的文明相遇时,。文化较低的一方往往会受到破坏性的冲击,人类学家称这为“文化震击”(culturalshock),当然,震击的破坏程度,要视乎那个文化的适应能力而定。
     最脍炙人口的电视科幻片集《星空奇遇》,其中述及太空合众国的所有探险队都要遵守一条“第一守则”(primedirective),那就是。在未调查清楚及未得太空合众国批准前,不得干预任何文化水平较低的族类的自然发展。在笔者看来,这虽然是编剧者的杜撰,却包含着极深刻的智慧。我们就是满怀好意,一心把文明的幸福带到这些落后民族的跟前,但谁又能够预料,结果会杯事与愿违、弄巧反拙呢?
     以外星人为题材的构思实在是无穷无尽的,以笔者有限的想像力。就是再写十倍这儿的文字也未必能够为完。从外星人的生理、心理、文化、历史、政冶……到他们的衣食住行、起居饮食、生老病死;从他们的感官世界到他们的伦理哲学;从他们的性生活到他们的宗教信仰(如果有的话),都是一个取之不竭的创作宝藏。
     由于篇幅所限,还有众多以外星人为题材的优秀作品,笔者惟有以最扼要的方式介绍如下:
     *为减低“文化震击”而乔装成希腊神话中的人物的外星人:阿西莫大的‘homesol’。
     *悄悄地观察地球人的外里人阿西莫夫的‘thegentlevulture,’和史弗堡(robertsilverberg)的‘thosewhowatch’。
     *暗中改变人类的个性和历史的外星人阿西莫夫的:‘jokes-ter’和冯内果的‘thesirensoftitan。
     *以人作为宠物或研究对象的外星人:海因莱因的’gold-fishbowl‘和阿西莫夫的’whatisthisthingcalledlove‘。
     *会飞的外星人安德逊的°wingsofvictory’。
     *水栖的外星人:斯特普尔顿在‘thelastandfistmen’中描述的金星土着。
     *微型得可以掉进地球火箭基地的水洼中的外星人:帕杰(lewispadgett)的‘picturesdon'tlie’。
     *巨型的外星人:布利殊的‘thewarriorsofday’。
     *恒星(如太阳)乃外太空高等智慧的表现形式:赫伯特(frankherbert)的‘thewhippingstar’和本福德的‘ifthestarsaregods’。
     *外星人为逃避星际警察追捕而闯进太阳系:莱伯(fritzleiber)的‘thewanderer’。
     *外星人的超能科技令他们彻底反朴归真:坎贝尔的‘forretfulness’。
     *地球因星际超级大国的争霸而惨被欺骗和利用:坦尼(williamtenn)的‘theliberationofearth’。
     *人类与外星人发展出异常的性关系:法默(philipjosefarmer)的‘thelovers’和‘strangerelations’。
     *外星人引起的宗教震撼:布利殊的‘acaseofconscience’、哈里逊的“thestreetsofashkelon‘、德尔理(lesterdelrey)的’foriamajealouspeople‘和布雷德伯里的’thefireballoons‘等。
     *外星生物的季节性变化带来的危险:斯密特(jamesh。schmitz)的’grandpa‘和霍尔德曼(joehaldeman)的’seasons‘。
     *外星生物的蜕变成长:海因莱因的’thestarbeast‘。
     *外星生态系统:斯密特的’thebalancedecology‘。
     *外星人潜伏在人类的大脑中:西玛克的’timelsthesim-plestthing‘和保法的’voyagern‘。
     *外星人的“恩赐”:波尔(federikpohl)的’gateway‘、安德逊的’theavatar‘和斯特鲁格斯基兄弟(thestrugatskibrothers)的’ridepicnic‘。
     *外星人的伦理观念:安德逊的’thesharingofflesh‘和’theproblemofpain‘。
     *令人类难于接受的外星文化模式:奥尔迪斯的’thedarklightyears‘和曼(philipmann)的’theeyeofthequeen‘。
     *外星文明已演化成纯机械的文明:林姆的’theinvincible‘和电影’startrek:themotionpicture‘。
     *人类于无意中摧毁外星生命:克拉克的’beforeeden‘。
     *在外星生命面前的“大人类主义”思想:克拉克的°res-cueparty’和‘childhood'send’、哈伯特(l。ronhubbard)的‘battlefieldearth’和普耐尔与尼文的‘footfall’。
     *人类的贪婪与斗争导致外星文化的灭亡:波尔的‘jem’。……
     无边天际一月星群,那是无穷、无数、无尽的星辰……圣哲向我们宣称:那里有许多不同的世界,无数的太阳在那里闪烁;那里还有人类永恒地生存。
     以上是十八世纪俄国科学家兼诗人罗蒙诺索夫在他的作品《黄昏遐想》中写下的诗句。
     英国启蒙运动时期的古典主义诗人蒲相(alexanderpope),则有以下的想见:
     谁知道宇宙各个部分之间的关系,谁认识所有太阳和各行星的轨径,谁了解每个星球上不同的居民。谁才能理解和说明,万物的现状和原因。
     是的,宇宙间可能有其他的“人”存在这一概念,的确是惹人遐思。动人心弦的。“我们并不孤独!”这寥寥数字,为人类带来的影响,可能比人类历史上任何一件事都更为巨大,更为深远。人类经过不知多少年代,努力建立起一个以“人”为中心,两万物都井然有条,都有其适当位置和独特意义的可知世界。与外星人的相遇可能令这世界完全改观。面对着我们的,是一片完全未知的领域,充满着超乎我们的想像和所能理解的因素;它带来了无穷的可能性,以人类最高超的想像力,亦只能略穷其堂奥,而科幻小说正是在这方面的一个尝试。只要人类一天不放弃他的探求精神,我们便继续会有关于外星人的科幻小说。
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碳基生命的基本概念是什么?
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什么是碳基生命?
    科学家在理论上分析外星智慧生命的形态形式,认为困难有如下几种类型:一是类地碳基生命型。他们生活在类地行星环境中,生命形式为蛋白质有机体,也称碳基生命。具体模样可能有几分象地球人类,称之为类人型,也可能不象人,而象某种动物,也许他们是由该动物进化而成。如某些科幻影视中的“虫族”外星人。二是非碳基生命型。地球上生物的生命基础是碳,称为碳基生命。而其他星体上则可能存在非碳基生命,如硅基生命、氨基生命等。但这类生命的具体形态如何,则很难以设想。三是非实物生命型。无论是碳基还是硅基,都是实物存在方式。但外星人还可能超越实物,以某种“能量场”的方式存在。最早提出这种观点的是上世纪初俄罗斯伟大科学家齐奥尔科夫斯基,他认为:“物质可以创造出我们现在看不见也感觉不到的生物”。四是人机复合型。外星人可能不是纯粹的自然生物,而是一种生物人――机器人复合体,甚至机器人的成分更多。机器人技术的国际权威,美国的汉斯莫拉韦克甚至认为,我们地球人类也正在进化为机器人生命形式。他认为:“机器人的生命形式比我们的范围更大,我们不过是其中的部件。”
   现在还不能证明有外星智慧生命,不过人类等动物都是碳基的,人们发现的所有生命都是碳基的,但是这并不代表生命一定要是碳基的,谁也不能肯定星球是不是生命,有没有智慧,机器人已经有智能了,如果继续发展也可能拥有生命,这是生命赋予他的,所以至少应该先有可以制造他的智慧生命,但是谁又能保证大自然、宇宙的鬼斧神工又不会创造生命了,至于能量,地球上就有细菌可以通过转化氮气成化合物中获取生命的动力,外星又有什么不可能的呢?
     地球上的全部生命都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以为生命提供基础,早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特?;斯德威尔?;鲍尔(RobertStawellBall)就曾在他的《天堂的故事》(StoryoftheHeavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:
  “倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”
  一、硅基生命
  说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略?;申纳尔(JuliusSheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士?;爱默生?;雷诺兹(JamesEmersonReynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
  著名英国科幻作家赫伯特?;乔治?;韦尔斯(HerbertGeorgeWells)吸收了雷诺兹和鲍尔的观念,他写道:
  “人们会为这种设想所带来的奇异想象所震惊:既然有硅—铝生命体,为什么不会立刻想到硅—铝的人?让我们说,他们在硫磺气组成的大气中漫步,徜徉在温度比熔炉更高的,数千度的融化的钢铁海洋旁。”
  三十年后,英国遗传学家约翰?;波顿?;桑德森?;霍尔丹(JohnBurdonSandersonHaldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
  粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。
  基于上述情况,一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(DickinsonandSchaller)所绘制的如下想象图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
  看上去这些结晶体似的生物非常漂亮,如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。但是,但硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁。
  一个很大的缺陷就是硅同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
  只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。
  此外,硅链在水中不稳定,容易断掉,不象碳链这样在干湿环境下都保持稳定。虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。
  存在硅基生命,甚至存在硅基生命出现前的早期生命化学演化的低可能性也被天文观测所验证。不管天文学家向哪里搜寻——陨星、彗星、巨行星的大气、星际物质、冷却恒星的外层——他们都只能找到氧化的硅(二氧化硅和硅酸盐),而找不到类似硅烷和硅酮这样的作为硅生物化学存在预兆的物质。相反,当我们寻找碳基生命的迹象时会发现,在陨星中不难找到氨基酸这样的碳基有机分子,至于甲烷,不仅在太阳系的众多行星和卫星中很容易找到,而且在星际物质和星云中也能找到,甚至连甲基乙炔和氰基癸五炔这样的复杂分子都能从星际物质中找到。
  即使如此,也有必要指出,硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是,地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是,生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成,而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
  尽管从生化角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利?;维斯鲍姆(StanleyWeisbaum)的《火星奥德赛》(AMartianOdyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
  “那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
  在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中,JanusIV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年,所有的Horta就都死去,只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
  看来,人们对硅基生命的一个重要设想是长寿,这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是,硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上,比如说一个到处都是火山的星球上,因为许多硅基化合物比碳基更稳定,比如硅-氧键可以承受大约600K的温度,而硅-铝键能承受将近900K的温度,所以耐高温的性能要好,而且同样是由于相对稳定,在高温下活性更好。对于硅基生命来说,200度甚至到400度才能让它们感到舒适,而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死,这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候,特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
http://wenwen.soso.com/z/q144999070.htm
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探询地外生命的形态:非碳基生命
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  地球上的全部生命都是以碳和水为基础,而且很可能宇宙中大部分的生命形态也都是以碳和水为基础。但是也有很多人相信碳以外的其他元素以及水以外的其他介质也可以为生命提供基础,早在1885年,爱尔兰出生的天文学家兼数学家罗伯特?斯德威尔?鲍尔(Robert Stawell Ball)就曾在他的《天堂的故事》(Story of the Heavens)中提到地外生命可能和地球上的完全不同,他写道:
  “倘若我们能够得到机会去近距离观察一些天体,我们可能会发现它们也充满了生命,但却是特化适应于环境的生命。以奇特而怪异的形态出现的生命……”
转帖出处:三思科学
一、硅基生命
  说到碳基生命以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。不过硅基生命这个概念到底什么时候有的,大概没几个人了解,说出来可以让人吃一惊,原来这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略?申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士?爱默生?雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
  著名英国科幻作家赫伯特?乔治?韦尔斯(Herbert George Wells)吸收了雷诺兹和鲍尔的观念,他写道:
  “人们会为这种设想所带来的奇异想象所震惊:既然有硅—铝生命体,为什么不会立刻想到硅—铝的人?让我们说,他们在硫磺气组成的大气中漫步,徜徉在温度比熔炉更高的,数千度的融化的钢铁海洋旁。”
  三十年后,英国遗传学家约翰?波顿?桑德森?霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
  粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。
  基于上述情况,一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的如下想象图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
硅基生命的存在的可能性
  看上去这些结晶体似的生物非常漂亮,如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。但是,但硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁。
  一个很大的缺陷就是硅同氧的结合力非常强。当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
  只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。
  此外,硅链在水中不稳定,容易断掉,不象碳链这样在干湿环境下都保持稳定。虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。
  存在硅基生命,甚至存在硅基生命出现前的早期生命化学演化的低可能性也被天文观测所验证。不管天文学家向哪里搜寻——陨星、彗星、巨行星的大气、星际物质、冷却恒星的外层——他们都只能找到氧化的硅(二氧化硅和硅酸盐),而找不到类似硅烷和硅酮这样的作为硅生物化学存在预兆的物质。相反,当我们寻找碳基生命的迹象时会发现,在陨星中不难找到氨基酸这样的碳基有机分子,至于甲烷,不仅在太阳系的众多行星和卫星中很容易找到,而且在星际物质和星云中也能找到,甚至连甲基乙炔和氰基癸五炔这样的复杂分子都能从星际物质中找到。
硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色
  即使如此,也有必要指出,硅可能曾在地球生命的起源过程中扮演过一定的角色。有一个奇怪的现象是,地球生命特别喜欢利用右旋的糖和左旋的氨基酸。对此的一个理论解释是,生命演化初期的第一批碳化合物在一片有着特定旋性(旋光性)硅石表面上的“原始汤”内形成,而这种硅化合物的旋性决定了我们现在从地球生命体内找到的碳化合物的旋性。
  尽管从生化角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。在斯坦利?维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
  “那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
  在星际旅行系列片的“黑暗中的恶魔”中,Janus IV的矿工发现了一种硅基生命形态——Horta。每过5万年,所有的Horta就都死去,只剩下一个个体活着照看将会孵化下一代的那些蛋。
硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上
  看来,人们对硅基生命的一个重要设想是长寿,这大概来自人类从自然界岩石的恒久得到的印象。而另外一个通常的看法是,硅基生命很可能出现于温度比较高的星球上,比如说一个到处都是火山的星球上,因为许多硅基化合物比碳基更稳定,比如硅-氧键可以承受大约600K的温度,而硅-铝键能承受将近900K的温度,所以耐高温的性能要好,而且同样是由于相对稳定,在高温下活性更好。对于硅基生命来说,200度甚至到400度才能让它们感到舒适,而在我们觉得舒适的室温下它们很可能会被冻死,这就是我在前面提到饲养硅基宠物的时候,特意提到“如果它们可以在常温下生存”这句的缘故。
Horta:星际旅行系列片中的硅基生命
生命的本质在于其信息本质,而不是其物理化学本质!
   我经常看到人们讨论生命,基于物理化学的知识讨论。其实,生命更为基础和广泛的意义是其信息本质,我们可以看到,我们的生命是基于碳化学的基础,也可能存在大家讨论的硅化学的生命形式,但我们必须看到生命更加基础和广泛的意义---信息本质,化学和物理方法仅仅是某些具体的信息的表达手段,一个系统的信息可能有多种方式表达,比如,一个文件可以存贮在硬盘,也可以存贮与软盘,甚至可以打印出来。
   基于这样的思想,我们研究生命,不仅仅需要眼睛紧紧盯住生化特性,而应该从一个抽象的信息系统来研究更广泛的生命形式,一个复杂的信息系统其具有的内在规律是和其表达形式无关的。
   任何一个系统,都具有一定的信息表达能力,也就是具有了生命的基础。基于这样的思想,也许我们可以描绘在太阳的核心内部存在某种生命形式,它以pS为活动周期,以pM为空间尺度,一样可以创造辉煌的文明。也可以设想,类似于绘画的原始摆放石子,也能创造某种生命。
   但是,我们应该明确的指导,不是任何一种信息系统都能被我们称之为“生命”,生命作为信息系统的一种高级形式,其核心并不是具有“繁殖”特性,“繁殖”仅仅是另一个更为本质特性的一种特殊表现。“生命”的本质特性,是“稳定”和“变化”的恰当平衡,这里,特别强调一点,我们不能定义这样的“稳定”和“变化”的空间和时间的衡量制度,如果定义了,也仅仅是一种狭义的生命形式,就是我们比较好理解的那种生命形式。“生命”的本质特性,“稳定”和“变化”的恰当平衡,表现在很多方面,比较好理解的就是“遗传”和“变异”,“繁殖”特性是稳定的副产品,生命无法长期保持个体的稳定,就采用“繁殖”的方式,保持群体的“稳定”,也就是群体的信息系统的稳定。值得注意的是,以上“稳定”和“变化”,都不时绝对的,都是相对的,都能够在某个空间和时间甚至某个信息层次上(信息层次的概念相当于在虚拟机上再安装虚拟机)达到某种恰当的平衡。这种恰当的平衡的根本目的是什么?这种恰当的平衡的根本目的判断的依据又是什么?其实,就在于产生一个生命都具有的,有无法彻底了解和描述的神秘---灵魂(智能)。
    生命的根本目的在于摆脱其各种物质表达形式,产生其作为信息系统的终极目标--智能。无论这种形式是基于何种物理化学形式,无论是基于何种时空尺度,也无论其处于何种信息层次。当这种智能,开始摆脱单纯的为“身体”服务的控制系统,去追求其自身的存在价值,进化出“艺术”、“宗教”等,信息表达,这样的信息系统,就是一个智慧生命。
    另外,我们所关注的一个问题是,这样的“灵魂”的产生,是不是需要,外部的注入,或者,“神”的第一推动力到底是什么?其实我们说得任何一个“存在”,都具有这样的基础,存在是什么?存在是一个“东西”(这个东西,不做任何定义,是个比喻),区别于其他东西,也就是一种“差异”,“稳定”是什么?“稳定”是一种“惯性”,惯性的本质又是什么?惯性是系统从一种状态变化到另一种状态所花费的时间(惯性定律的本质表达),时间又是什么?时间是系统状态的“差异”。晕了没有,多读几遍,可以理解,存在必须存在,时间必须存在,惯性必须存在(哈哈--我思故我在),既然,以切存在必须有惯性,那稳定的前提解决了,说严格一点,存在表现的两个差异性,一个在空间上的,这个差异性等同于“稳定”,另一个表现在时间上,这个是什么,我想大家都知道了,就是“变化”。既然存在存在了,也就是空间和时间存在了,这样我们所具有有的生命两大基础特性“稳定”和“变化”,也就特定具有了。(另外,有没有人,看出来,其实,这两个看似对立的矛盾,在复平面上,只要乘个i,是可以互换的)。
    好了,现在我们来说说“恰当的平衡”,因为通常意义上我们不把石头称之为生命,通俗的将,生命是具有“我想怎么样就怎么样”,石头到底有没有思想,我们不敢妄下判断,但有一点,我们至少有理由,认为石头在受我--生命的高级形式的摆布,“我把它放到那,他就呆在那,他不回跑”。生命是在追求“我想怎么样就怎么样”的境界。其关键不时有运动系统,能够跑,去执行,更为关键的是“我想”,长时间,人们对于“我想”这件事都认为神圣的,是生命区别于物质大表现。事实上,任何系统都有“我想”的理由,“我想”的第一个理由就是---“自私”,希望维持其存在的理由,这是个想都不用想的理由,如果,不想存在了,这样的系统都见鬼其了,我们还谈他干什么?所谓的“无私”,仅仅是更高级系统的“自私”,任何一个系统都有趋于稳定的倾向,我们看到的趋于不稳定的系统紧紧是我们考察的空间和时间的尺度不合适(事实上,话也可以反过来说,任何一个系统都有趋于不稳定的倾向,我们看到的趋于稳定的系统紧紧是我们考察的空间和时间的尺度不合适,那也没关系,因为我们考察的对象,在于是如何发现生命,而不时去发现“石头”,前一个观点可以用来如何把石头解释成人,后一个观点可以用来如何把人解释成石头)。就简单得说,存在本身的基本特性,就决定了时空内的存在,也就是趋于时空的稳定性,达到“稳定”和“变化”的一个恰当的平衡。
    生命存在的基本条件“稳定”和“变化”,以及原动力----“自私”,再加上实现的手段--趋于一个恰当的平衡,都具有了,看来进化出生命是必然的了。
    对于一个系统在进化中,起核心作用的有两个方面,一个是相对独立的“个体”和“外部”的关系,系统必须进化出相对独立的个体,这里离散化的世界本原起到了决定作用,(这句话说得神奇一点,世界起源于“数”,“数”起源于整数,不要以为世界的根本科学是物理,世界的根本科学是关于纯粹信息的科学,物理学的基本定律,必须符合关于纯粹数个信息科学)。一个相对独立的个体,具有一个明显的与外部的分界,这对于系统的个体形成非常重要,这个分界可以表现在时空上,但根本上表现在信息上,相当于出现信息了信息系统的一个特殊符号--终止符,为高级的信息组织提供了可能。另立个是信息系统的组织结构,--一个可能的组织就够是可能产生的,这样的组织结构就是我们看到的---多维分层组织结构。有了这两个条件我们就能产生最基本的职能行为,当然,中间还有两个起作用概念,“记忆”和“反馈”,记忆和反馈,从概念上讲,不是最根本的,是信息系统必然具有的两大特性,“反馈”是变化的来源,这种变化来自于内部和外部,其根源是神秘的随机,要说在生命的长河里,能不能找到点上帝的影子,那就这么定以吧,上帝就是一个无处不在的骰子,“记忆”是一种惯性的表现,而且对于一个信息系统来说,这种惯性还表现为一种“规则”,这一点对于人脑和电脑的区别是显著的,对人脑而言,不存在精确的存储器,用来存储集中的数据,人脑是用“规则”来实现记忆的,即修改“CPU”构架或修改“源程序”来记忆某件小事,这样的信息系统肯定能够在于外部的作用条件下,以及原动力的驱使下,进化出高级智能系统。目前,数学仿真可以在计算机屏幕上圈养一群数字小虫,经过不断的“训练”,养成群居的习性。
    生命是什么?生命是这样一个具有反馈放大能力的“滤波器”,不断地在外部的刺激和内部随即变化的条件下,努力的在维持其自我的存在。有件事情也许永远都搞不清楚,等计算机真的会谈恋爱了,他是怎么实现的,没人能说得清楚。微观结构并不决定宏观的信息规律,宏观的信息规律仅仅利用了微观的组织结构来表达,其实,灵魂完全可以没必要仅仅借助人类的躯壳,太阳为什么不能向月亮表达爱情?
    硅生命在地球上也是存在的,但对硅的利用度仅仅是用于保护柔软的机体,比如很多植物细胞中均含有大量的硅,用于抗倒伏,动物和海洋和淡水微生物中细小微生物,都有硅的存在,然而,有人提出纯硅基生命,是设想在一个高温和无氧的条件下,其呼吸可能是厌氧呼吸。而若假设这种生命是在零下179摄氏度以下生存的话,这种生命一定会存在在我们周围的某个星球,而且他的生命源泉应该是液体甲烷海洋,也就是说,他以甲烷作为“水”生存。
http://hi.baidu.com/wwwdna/blog/item/c97727f00d85a4a4a40f5293.html
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地外生命大搜寻--非碳基生命
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地外生命(extraterrestrial life)
    地外生命是指地球以外的宇宙空间可能存在的任何生命形式。多年来,科学家推测地外生命存在的可能性,并进行了搜索,但仍没有探测到地外生命的存在。
    科学家假定,地外生命的化学特性必须具备:1、适合于化学反应的介质;2、原子物质在宇宙中普遍存在并有不稳定结构。地外生物学或地外生命的研究,就是在银河系的行星及卫星中调查生命存在的可能性。长期以来人们想象火星为有生命的行星,但经过几次人类探测器登陆火星,这个想象被打破了。从20世纪60年代初,天文学家就尽力向被假定技术先进的文明世界发射探索信号。如波多黎各的阿雷西沃天文台的305米的阿瑞斯波射电望远镜(见下图),功率大到可使距离1000光年的远处接收到发射信号。同样,哈勃望远镜可以观测到太阳系外的恒星及行星的电磁谱线。通过光谱分析,天文学家可以测定大气分子的温度、类型和丰度,并可依据地球上所知推测某些天体上生命所必需的元素。最广泛的正在进行的计划是美国地外智能的探索(SETI),它集中接收并分析来自宇宙空间的信号。
    目前,按照人类已掌握的知识来认识地外生命,是一种科学的探索。我们不能抛开知识体系去任意想象。比如,我们不能说有一种生物可以在太阳上生活。现有的知识告诉我们:
    生命不可能在恒星上形成,但生命的诞生、存在和发展又绝对离不开由恒星的光和热所提供的能源。因此,生命出现的第一个条件必然是在恒星周围要有行星存在。通常认为恒星是由气体尘埃云坍缩而形成的。如果密度很低的原始星云在自身引力作用下收缩,逐渐变为一个自转着的扁平圆盘,那么中央主要部分因密度增大、温度升高发生热核反应而形成恒星,周围的薄盘就有可能形成行星系统。
生命的进化是一个极其缓慢的过程,其进程之慢完全可以同恒星演化的时间尺度相比。一种称为蓝-绿藻类的比较高级的单细胞生物早在35亿年前就已经出现了,人类这种智慧生命是在太阳形成后经过45至50亿年漫长时间出现的。因此,年轻的恒星,即使它周围存在行星,也不可能存在较高级的生命形式。另外,大质量恒星的发光发热寿命只有几百万年,对于生命进化所需要的时间来说也是远远不够的。只有类似太阳或更小一些的恒星才是合适的候选者。在我们的银河系中符合这一条件的恒星约有1000亿颗。
    并非所有恒星在形成时都会伴随有一个行星系统。在银河系内,双星约占恒星总数的一半。有一种观点认为,对于双星系统来说,即使已有行星形成,那也要不了多久,这些行星不是落到其中一颗恒星上,就是会被抛入星际空间而远离双星系统。于是,只有单星才是可能的第二轮候选者。如果乐观地假定所有单星都拥有数量不等的行星,那么,银河系内大约可以有400亿颗带有行星的恒星。
生命不可能在任何一颗行星上诞生,行星离开恒星的距离必须恰到好处。同时特别假定液态水的存在是生命存在的前提,那么,这两个条件是十分苛刻的。如果地球离开太阳的距离比现在靠近百分之5,生命就不可能存在;再远百分之1,地球会彻底冻结。恒星周围具有能维持生命所必需的气象条件的行星是极为罕见的。计算表明,能满足这一条件的第三轮候选者充其量也只有100万颗恒星。
   100万虽然还是一个不小的数目,但只有能同他们进行某种形式的接触才能最后证实外地生命的存在。目前地球上最强有力的联系手段当推无线电通讯。毫无疑问,不要说几十亿年前的蓝藻,就是人类本身,在100多年前也还没有能力发播无线电讯号。如果再次乐观地假定,有高度文明的外星人在和平繁荣的环境中生活了100万年,科学技术十分发达,财力充足,有能力不停止地向空间发送强大的无线电讯号。那么,进化成智慧生命需要40亿年,100万年只占其中的万分之二点五。因此,100万个第三轮候选者中能做到这一点的就只有250颗了。250颗恒星平均分布在银河系中的话,离我们最近的也有4600光年。就地球上目前的技术水平,根本无法与之联系。唯一的可能是他们比我们先进,我们来接收他们的讯号。
    我们人类生活在自以为宽广的地球上,而地球在太阳系中犹如沧海一粟。如果将太阳系大小比做万步,人类努力探索太空至今,也还只走出一步而已。而太阳系于银河系来说,则更是微乎其微。银河系浩翰10万光年,但比起目前我们观测到的宇宙120亿光年范围来说,又只是恒河一粒沙。而120光年以外是怎么样呢,我们还无法知道。
    但是我们相信,在宇宙中生命甚至智慧生命绝不只是地球独有的现象,虽然是罕见的,我们并不孤单。从哲学意义上说,宇宙的无限注定了天体数量的无限,从而也可以注定存在生命的天体数量同样无限。问题只有一个,就是无法发现。
    经常会有人宣称见到了外星人的飞碟,这些图片后来被证明是人们利用想象的成果。 这是影视作品中的外星人,他们还不能摆脱地球生物的影子。   
    黄色部分是地球上接收到的不明讯号 阿瑞斯波射电望远镜 阿瑞斯波信息 
   “旅行者”1号和2号飞船携带的镀金唱片 唱片中的部分图像 “先驱者”10号和11号携带的镀金板“问候信”
http://www.bioon.com/popular/Class405/outlife/200604/175587.html
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硅基生命
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    行走在硅基植物丛中的硅基动物行走在硅基植物丛中的硅基动物硅基生命是碳基生命以外的生命形态,这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略?申纳尔(Julius Sheiner)在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。这个概念被英国化学家詹姆士?爱默生?雷诺兹(James Emerson Reynolds)所接受,1893年,他在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
完善发现
  三十年后,英国遗传学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
   因为它在宇宙中分布广泛,且在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。所以乍看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素,且有可能出现一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔(Dickinson and Schaller)所绘制的如下想象图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
   行走在硅基植物丛中的硅基动物:
   但是硅基生命的存在的可能性却受到许多缺陷的威胁:
结合力非常强
  当碳在地球生物的呼吸过程中被氧化时,会形成二氧化碳气体,这是种很容易从生物体中移除的废弃物质;但是,硅的氧化会形成固体,因为在二氧化硅刚形成的时候就会形成晶格,使得每个硅原子都被四个氧原子包围,而不是象二氧化碳那样每个分子都是单独游离的,处置这样的固体物质会给硅基生命的呼吸过程带来很大挑战。
左旋右旋特征
  硅不能想碳一样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物。(或许它们不需要,个人想法)
   只要是生命形态,就必须从外界环境中收集、储存和利用能量。在碳基生物这里,储存能量的最基本的化合物是碳水化合物。在碳水化合物中,碳原子由单键连接成一条链,而利用酶控制的对碳水化合物的一系列氧化步骤会释放能量,废弃物产生水和二氧化碳。这些酶是些大而复杂的分子,它们依照分子的形状和左旋右旋对特定的反应进行催化,这里说的左旋右旋是因分子含有的碳的不对称使得分子出现左旋或者右旋,而多数碳基生物体内的物质都显示这个特征,正是这个特点使得酶能够识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程。然而,硅没能象碳这样产生众多的具有左旋右旋特征的化合物,这也让它难以成为生命所需要大量相互联系的链式反应的支持元素。即它不能像类似碳基生命一样识别和规范碳基生物体内的大量不同新陈代谢进程,把储存的能量释放出来。
硅链在水中不稳定
  虽然这点不会因此排除硅基生命存在的可能,但存在大量液态水的星球肯定是排斥硅基生命的。(也许它可以存在于大量别的溶剂里。)   尽管从生物角度看,找到硅基生命的可能性很渺茫。但硅基生命在科幻小说中则很兴盛,而且科幻作家的许多描述会提出不少有关硅基生命的有益构想。
   在斯坦利·维斯鲍姆(Stanley Weisbaum)的《火星奥德赛》(A Martian Odyssey)中,该生命体有1百万岁,每十分钟会沉淀下一块砖石,而这正是维斯鲍姆对硅基生命所面临的一个重大问题的回答,文中进行观察的科学家中的一位观察到:
   “那些砖石是它的废弃物……我们是碳组成,我们的废弃物是二氧化碳,而这个东西是硅组成,它的废弃物是二氧化硅——硅石。但硅石是固体,从而是砖石。这样它就把自己覆盖进去,当它被盖住,就移动到一个新的地方重新开始。”
构想未来
    Horta星际旅行系列片中的硅基生命:
也许在未来很远很远的某一天,硅基生命会作为一种宇宙新进化的生命形态而替代碳基生命,就像《科幻世界》中一篇《沙漠蚯蚓》中说的。不过那一定离我们很远很远。
   电脑与硅基生命
   我们目前使用的电脑,就是用硅作为芯片的,如果这个电脑再高级一些,发展成为智能电脑,那就是硅基生命了。
   而网络世界,或许将是硅基世界了。
http://baike.baidu.com/view/1781217.htm
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地外生命的形态
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  美国科罗拉多大学大气空间物理实验室研究专家布赖恩·海尼克认为,如果火星冰海被进一步证实的话,那么火星赤道周边地区就会从几个“热门地区”中脱颖而出,成为地球人类寻找火星现存生命的首选地点。那么地外生命到底有哪几种形态呢?
  一、硅基生命
  说到碳基生命(地球生命是碳基生命)以外的生命形态,对这方面稍有点了解的人首先想到的就是硅基生命。
  粗看起来,硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素。它在宇宙中分布广泛,而在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。硅基动物很可能看起来像是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔所绘制的想像图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。如果它们可以在常温下生存的话,大概许多地球人都愿意在家里养几只作为装饰,养这种宠物的一个明显好处是不会传播细菌和寄生虫,因为作为碳基生命的细菌和寄生虫对这种完全不同的生命是无能为力的。
  二、氨基生命
  同水相比,液态氨的确有许多显著化学相似性。利用含氨的溶解而不是水的溶解,可以同样提供整个有机和非有机化学反应,液态氨在溶解方面和水一样好甚至更强。作为一种承载生命发展的溶剂,不论是液态氨还是水都需要把生命需要的物质溶解形成阳离子和阴离子,从而让酸碱反应得以进行,但同一种物质在液态氨系统和水系统中的酸碱性很可能会是完全不同的。对于氨基生命的外星人来说,地球是可怕的星球,有着巨大的热酸海洋,还经常下起滚烫的酸雨,他们大概不会对地球感兴趣,不会和地球人发动星际战争争夺地球资源,这样的地狱一样的星球对他们来说还是远离为好。
  三、离子态生命
  离子态生命是基于物质的第四态———离子态,过去这一向都是科幻作品中才考虑的问题,但2003年有一个令人吃惊的科技新闻,罗马尼亚库察大学(CuzaUniversity)的米尔希·山杜洛维契在实验室中发现了离子态生命的迹象。
  多数的生物学家相信活的细胞是通过几亿年甚至几十亿年的漫长而复杂的演化而出现的,通过氨基酸、原始蛋白这样的简单分子逐步演进,最终出现生物体结构。但如果山杜洛维契及其同事是正确的,那么这种理论可能就要被修正,他们认为类似细胞的组织物完全可能在几微秒内产生,因为他们实验中的环境就类似早期地球,当时这颗星球被电子风暴覆盖,不断在大气中产生离子。如果离子态生命的确能自然产生的话,那么它们完全可能出现在恒星的外层甚至内部,出现在行星的磁气圈中,被蓝巨星离子化的星云(比如猎户座星云),甚至在球形闪电存在的那几分钟内在其中产生、演化和消亡。宗合 
http://news.sina.com.cn/w/2005-02-23/11175179765s.shtml
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关于地外生命的生命形态是碳基、硅基生命还是其他?
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     硅基硅基生命地外生命地外文明外星文明外星微生水是孕育生命必备的吗?
    人类及人类所知的生命形态都是碳基生命形态,而外星人的生命形态要和我们一样吗?地球在宇宙中只是一个小小微不足道的星球而已,宇宙之浩瀚人类是探不到边的,宇宙中有没有别的生命?有的话是什么存在形式?这些问题困扰着人类的科学精英。当然任何有好奇心的人也都会有同样的疑惑。
    别说广阔的宇宙了,就说说地球吧,地球上的生命多种多样,不同种类的生命在地球上的生存条件也千差万别的,简单的说,人在水里就会淹死,鱼在水里就自由生活,假设鱼也有灵性,也好奇水外面有没有生命呢?有的话什么样呢?于是鱼也探测“水外生命”,就像人类探测“地外生命”一样,鱼就想,我们生存离不开水,那么水外也得有水才有生命,于是就在水外再找水,就像人,地外生命也得和地球条件相仿,要不怎么会有生命呢?
    大家很容易联想起井里的青蛙的,它看到天空就那么大,就呱呱大喊,天空原来是这么大的呀!殊不知,真正的天空人都看不到边呢!!
    就说这个意思,人类找寻地外文明,老是离不开自己的思维框框,地外文明为什么一定要和地球一样的生存条件呢?
    “硅基生命”这个概念早在19世纪就出现了。1891年,波茨坦大学的天体物理学家儒略?申纳尔在他的一篇文章中就探讨了以硅为基础的生命存在的可能性,他大概是提及硅基生命的第一个人。1893年,英国化学家詹姆士?爱默生?雷诺兹在英国科学促进协会的一次演讲中指出,硅化合物的热稳定性使得以其为基础的生命可以在高温下生存。
  三十年后,英国遗传学家约翰?波顿?桑德森?霍尔丹提出在一个行星的深处可能发现基于半融化状态硅酸盐的生命,而铁元素的氧化作用则向它们提供能量。
  因为它在宇宙中分布广泛,且在元素周期表中,它就在碳的下方,所以和碳元素的许多基本性质都相似。举例而言,正如同碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物,以此类推。而且,两种元素都能组成长链,或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮。所以乍看起来硅的确是一种作为碳替代物构成生命体的很有前途的元素,且有可能出现一些特异的生命形态就有可能以类似硅酮的物质构成。硅基动物很可能看起来象是些会活动的晶体,就如同迪金森和斯凯勒尔所绘制的如下想象图一样。这是一只徜徉在硅基植物丛中的硅基动物,这种生物体的结构件可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构。
    著名生化学家阿西莫夫所写的一篇文章《并非我们所认识的》。他在文中提出了六种生命形态: 以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物; 以硫为介质的氟化硫生物;以水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物;以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物;以甲烷为介质的类脂化合物生物;以氢为介质的类脂化合物生物。
    地球上已发现的嗜热菌、嗜冷菌、嗜碱菌、嗜酸菌、嗜盐菌、嗜压菌等极端微生物,构成了地球生命形式的独特风景线。在智利最干燥的阿塔卡马沙漠中、在南极洲的千年冰架下面、在几千米深的海底、在水温高达250℃的热泉口,科学家们发现了形形色色的与世隔绝的细菌。它们生命力之顽强,令科学家惊叹不已。它们生命的潜能,与地球上其他生命的潜能完全或者几乎不同。正是这一不同,向我们暗示着多种生命形式的可能。
    这些并非纯粹的胡思乱想,能够发展出文明的智慧生命与最简单的微生物之间的差别何止千万种!虽然外星文明现在看来离我们还很远,但简单的外星微生物却可能是有迹可寻的,因为处于生命初级阶段的微生物对环境的要求远没有高级的智慧生命那样苛刻,这一点我们从地球微生物的考察中就能得出结论。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ea3e1790100ck2r.html
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 另类生命是否存在?“外星”细菌提供新思路
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新观点:“外星”细菌可以砷为生命元素形成“砷基生命”
旧观点:已知生命都是“碳基生命”
    ■从元素发展到生命,这是怎样一个过程?
    ■砷为什么会被生命所摒弃?
   ■为什么寻找生命都要以发现液体为先?
  ■“砷基生命”“硅基生命”“氨基生命”是否可能实现?
  以前,《星际迷航》《阿凡达》《飞向人马座》《长江七号》这些影视大片,人们看完一笑而过。而今,因为“外星”细菌的发现,人们观看科幻片时,忍不住多了一份“审视”。如果“外星”细菌真的创造了一种新的生命元素,那么,之前我们所做的一切关于生命的定义都将被改写,而真正的外星生命也确实可能存在,各种生命体可以不用呼吸氧气,不用照阳光,在人类看来很恶劣的环境中生存。
1、而这一切究竟是否存在呢?人类目前探索到哪一步了呢?
  “外星”细菌之前也有吃毒的生物
  生命是否一定离不开阳光、离不开氧气,其实早在发现“外星”细菌前就已经被否定。莫诺湖“外星细菌”公布前,科学家们已经陆陆续续发现了很多“怪物”。有趣的是,这些“怪物”也是从水中发现的。前不久,中科院院士、中国海洋研究委员会主席汪品先在南京就给大家描绘了生活在2000多米深海中的“怪物”。
  那是一个太阳无法照射到的地方,黑漆漆的一片,没有氧。岩浆夹着浓烟,有一下没一下地喷着,喷出来的液体散发着刺鼻的味道。也许,你会认为这个“黑暗世界”周围没有生命可以存活,一般的生命早被活活烫死,甚至活活饿死了。如果你还那么保守,你就错了!
  汪品先说,有那么一群动物,它们就生活在海底“热液”周围,靠“黑烟囱”冒出来的有毒物质过活。“这群动物中有章鱼、虾米、蠕虫、螃蟹……一般常见的海洋动物,在那个黑暗世界中都能找到,有的身上还闪闪发光。”但和一般海洋动物不同的是,海底“热液”区的居民们个个都是大块头,就算是蠕虫,也大得吓人。汪品先说,科学家们曾经从海底“热液”中打捞上来一条蠕虫,足足有3米长。“深海中的带鱼也大得不得了,是普通带鱼的几百倍。而章鱼更是大得吓人,深海章鱼的一个胳膊能把大船给撞翻……”这些“妖怪”们的食谱也很奇特,“它们吃的都是硫化物。一旦人类吃了这些深海生物,就会被毒死。”
  为什么海底那么恶劣的环境里居然还有“居民”?中科院南京地质古生物研究所研究员陈均远说,其实地球早期的环境和海底热液没多大区别,40多亿年前,地球就是一个缺氧温、差极大的“实验室”,在这个“实验室”里,水不停蒸发,硫磺里还有很多“砷”,潮汐每天都把陆地和海洋搅拌一次。“正是在这种恶劣的环境下,生命诞生了。其实,一切都是机会。”
  那么这些“妖怪”是否和“外星细菌”一样,它们已经超出了6大基本元素?科学家说,别看它们不靠氧气过活,晒不到太阳,吃的是毒物,但在基本元素组成上,依然是碳、氢、氮、氧、磷、硫。“这些动物的变异,并不涉及到遗传物质太多的改变,它们是为适应这些特殊环境做出的选择。”
2、细菌为什么拥有各种超能力?
     因为它们有自己的保护盾,和生命元素无关
  “外星细菌”靠砒霜过活?这在陈均远眼里,根本算不得稀罕。“微生物对环境有超级强的适应性,在人类想都不敢想的环境下,细菌却能够生活得很滋润。”陈均远说,大自然就是那么奇特。“X射线对人类身体不好,太阳短波辐射会烧伤人类的肌肤,但有的细菌偏偏耐放射性,只喜欢在放射性的环境下生活。”
  你还别不信,细菌就是那么强悍。“细菌的生存手段非常高明,它们很了不起。”说起细菌,陈均远语气中充满“佩服”,他说,墨西哥湾漏油事件让很多动物面临生死抉择。但,对于细菌来说,石油根本算不了什么,有一种细菌就是专门靠石油过活的,因此,有科学家甚至提出来让这类专门吃石油的细菌来清除掉墨西哥湾的石油。“科学家们曾经在地下钻探的石油井中,找到了专门靠石油生活的细菌。”
  “人类一旦吞金,那就等于服毒自杀。但对于细菌来说,那也是小菜。”有一种细菌专门吃金,能够把金聚拢到一起。还有的细菌,专门在低温干燥的环境下生活,“南极还有微生物呢。”细菌为什么那么强大?难道它们的生命密码不一样?陈均远说,细菌只是简单生命,它们的生命形式很低等。“它们依然是地球生命体系内的,还是逃不脱6大元素。”而它们超能力的原因,在于它们一般是群居生活,一个小小的细菌群落中细菌的总数就有可能超过地球上所有人口的100倍。许多细菌在危险环境中,只是细胞膜发生改变,而细菌本身则能够轻易地从死亡的母细胞中吸收营养,使它们安全度过危险期。“当细菌遭遇不利的周围环境时,会及时发出化学信号通知其它细菌,以让其做好相应的准备”

人类对另类生命探索的野心一直都有,但一直是以传统的眼光在寻找。
  茫茫宇宙,究竟有没有一种另类生命,它们的构造与地球上已知的生命不同?尽管陈均远口头认为,“外星”细菌并不能和“另类生命”画等号,但他相信,宇宙中一定有外星生命,简单的外星生命可能不久会被发现。“只是,地球人能不能接近外星智慧生命,那就很难说了。”
  尽管人类苦苦寻找外星生命,但人类并没有脱俗,依然用“传统的眼光”去搜寻外星生命。“外星生物学家认为,生命离不开水,大家还是在找水,这有一定的局限性。”陈均远说。
  而江苏省天文学会秘书长李旻也说,现在科学家们寻找外星生命,确实是以地球上生命的生活环境为参照物,去寻访生命的。这次“外星细菌”的发现,给了科学家们当头棒喝:探寻外星生命的思路要改改了!
  前日,欧洲航天局对外公布,他们将探索外星生命环境。外星生命环境会是什么样子的?中科院紫金山天文台研究员王思潮研究了UFO近40年。“很多科幻片不是没有道理,科幻片给了科学家们新思路。”王思潮说,外星生命环境中一定少不了液体,因为生命需要新陈代谢,只有液体能够在体内不断循环,固体是没办法完成的。“液体可以不仅仅是水,可以是液态甲烷、氨水,生命的主要元素,也不一定就是6大元素,可以向外大胆扩展。”
  王思潮说,以往科学家们通过对宇宙的研究,最大的成果是,发现了火星、木卫二、土卫六、月球中有液体,其中月球上还含有冰渣滓。如果寻找到生命,那么也有三种可能,一种是月球居民,一种是外星球在月球上寄居的,还有一种就是来自地球的生命。
  李旻说,对于外星生命的探索现在还只停留在初级阶段。而且一直以来,人类都还没有和外星生命接上头。
  另一方面,人类也在逐步实现“星际之旅”的梦想,企图登上外星球成为“外星人”。小白鼠、种子……很多有生命的东西被带上,跟着卫星在外太空周游一圈,又重新回到地球上。“但是,这些动植物都没有离开太空舱,一旦离开太空舱,那就意味着死亡。”李旻说,人类如果毫无准备地踏进火星,那么等待人类的就是“灰飞烟灭”。即便人类没有爆炸,由于火星引力比地球小得多,那么,人类骨头的间隙会变大,个子会不由自主地被拔高;如果是长期生活,会由于长期得不到锻炼而变得肌肉萎缩。
3、各种生命学说
  “外星”细菌给生命探索提供新思路
  “不管是天上海底,不论天有多高海有多深,就一定有生命的存在。”专家们都说,只是,这些生命形式或许很诡秘。“很确定地告诉你,地球上目前所有的生命都是碳基生命。海洋底下以黑烟囱中喷发的硫化氢为能量来源的,这些生物也是碳基生命。”尽管如此,人类对于其他种类的生命探索还是怀抱热忱,这次砷基生命的发现就让人们兴奋。很多种生命形式的学说也纷纷出现:
  “水星人、火星人”说:李旻给了大胆的揣测,或许有一天“水星人”会大战“火星人”,而“水星人”和“火星人”的生命构成元素截然不同。究竟是“水”灭了“火”,还是“火”胜了“水”,这都很难说。只是,在李旻的脑海中,“外星人”和地球人长相差不了多少,并没有科幻片中那么的光怪陆离。而王思潮在每次关于UFO的讲座结尾,大屏幕上都会出现一个大眼睛,类似于盔甲战士一样的披风外星人。
  “硅基生命”说:“既然碳的复杂高分子化合物组合在一起,能组织起生命的活动,也许硅也能支撑起生命的运转。”一位网友说,而且硅基生命应该长成“史莱姆”那样,因为它不可能像碳基生命那样发展出坚硬的骨骼和结实的肌肉来支撑身体。
  早在19世纪,人们就提出了硅基生命的概念,硅在高温下可以形成许多种化合物,这些化合物非常稳定,而且具备许多种特质和形态。比如说,半熔化状态下的硅酸盐,就可以与铁产生反应,由氧化的铁向它们提供能量。在熔化的含氧铁水中,经过数亿年的发展,硅酸盐可能进化成某种初级的生命形态,然后进化出以硅酮为基础的生命形态。硅基的生物,可能会沿着类似碳基生物的进化模式逐渐长大,最终形成亮晶晶的硅基人。这些强悍而美丽的硅基人长的是玻璃纤维材质的肌肉和神经,骨架是非常耐高温的金属,玻璃或熔化的铁水可能构成它们的血液。”
  “氨基生命”说:除了硅基生命,还有“氨基生命”。“很早以前就有科学家提出来,是不是有在低温环境下生存的氨基生命?或者在高温下生存的硅基生命?”陈均远说。
  1954年英国科学家霍尔丹就提出了氨基生命的概念。氨基生命只能生活在低温环境中,对于氨基生命的外星人来说,地球是可怕的星球,有着巨大的热酸海洋,还经常下起滚烫的酸雨,他们大概不会对地球感兴趣,因为,地球对于氨基生命来说,就是“炼狱”。
http://www.chinanews.com/cul/2010/12-13/2719005.shtml
    “这个庄严、沉静、帆影杳无的大海——这个地球上最凄凉角落里的最凄凉居民……”马克·吐温在《苦行记》第三十八章如此描述莫诺湖。被马克·吐温称为“最凄凉居民”的莫诺湖,最近却因全球瞩目而沸腾。在这个没有任何鱼儿可以生存的寂寞的湖里,科学家却发现了一种奇特的新生命,它们仿佛来自外星球——因为它们居然能够利用剧毒的砷,也就是俗称的砒霜,来进行新陈代谢!
    吃砒霜不但没有被毒死,还能用它来维持生命?这可不是科幻小说里的情节。本月初,美国宇航局NASA的天体生物学家公布了这一发现。如果这个结果被确认,那么“生命及生命存在于何处”的定义将被扩大。也许,浩瀚的宇宙中,还有更多的外星生命,它们所需的生命基本元素真的与我们不同?
4、“外星”细菌并非来自外星球
    而是能在地球上用第七种元素来合成生命的生物
    “外星”细菌究竟是怎么回事?难道,它们真的来自外太空?其实并非如此。它们的家园就在地球上。
     NASA的天体生物学家在新闻发布会上表示,他们是在邻近加利福尼亚州的莫诺湖收集到这种奇怪的微生物,放在实验室含有砷的混合试剂中培植了几个月,结果发现微生物体内的磷原子被砷原子置换出来了。负责这项研究工作的费丽莎·乌尔夫·西蒙说,每天她去实验室的时候都会屏住呼吸,生怕这些微生物会死去,但它们没有。要知道,砷可是地球上最具毒性的化学物质之一,而它的氧化物形式就是大家所熟知的毒药砒霜。
    既然它就生活在地球上,为何称之为“外星”细菌?对此,专家解释,因为目前地球上已知的生物,都离不开磷、碳、氧、氨、氢、硫这六大生命元素,然而这种新发现的微生物,除了像地球上普通生命一样,可以六元素为基础而生存,还能“以砷代磷”,完全依赖剧毒的砷元素存活。“它与现在我们已知的地球生命都不一样,”此外,这个发现甚至可以改变人类向外太空寻找新生命的方式,以往,通常是通过寻找外星球上有没有六元素,来判定这里是否具备存在生命的可能性。但这个发现证明,一些星球虽然缺乏磷这种重要的生命元素,但也很可能有生物存在。
5、那是否真的存在第七种生命元素呢?为什么目前的生命必须是以六大元素为基础呢?
    为何选六大元素作为生命基础
    因为它们在所有已知生命中都无法取代
    “其实一直有人提出硅基生命等猜想,但从严谨科学角度来说,目前还没有强有力的证据证明,有脱离了生命六大元素的生命存在。”中国科学院南京地质古生物研究所研究员、地质学和古生物学家陈均远说,在漫长的生命诞生,以及进化演变过程中,之所以会选择碳、氧、氮、氢、磷、硫这六大元素,而不是其它元素,是有原因的。
    陈均远说,能够称得上生命的物质,需要满足一些基本的条件,比如新陈代谢、生长与繁殖、遗传变异和进化等。而六大元素在生命体里的存在,可不是简单的某元素分布在某部位。这些元素,有些是细胞的组成物质,有些则是维持细胞正常生命活动所必需的物质。
    例如碳、氧、氮和氢在人体内的含量达到96%,它们都是构成蛋白质的必要成分,而蛋白质则是原生质的主要构成,可以说,没有蛋白质就没有生命。其中,碳可以说是最重要的元素,糖类、脂类等合成都需要大量的碳,因此,地球上的已知生命也被科学家称为“碳基生命”。
    磷和硫也是细胞生命物质的重要组成成分,硫使得蛋白质的构架更加复杂多样;而核酸和磷脂这些重要化合物均含有磷,磷参与细胞的能量代谢,对遗传起到不可或缺的作用。
    目前已知的地球生命中,无论植物还是动物,或是低等的微生物,它们都含有这六种元素,所以就把这六元素作为构成生命的最基本要素。
    有人会疑问,除了这六种元素,人体内还有很多其他元素,比如铁、锌、铜、锰等微量元素,这些元素难道就不是生命元素了吗?陈均远说,除了六种元素,生命体内还可能会存在其它不同的元素,例如人体已知的元素就达60多种。但这些元素并不能简单称之为生命元素,它们对于人来说是不可或缺的,但对其他生命体来说就不一定,可以被取代。而六大元素是所有已知生命都不能缺少和取代的,缺少就意味着死亡。
6、有了六大元素能否人造生命?
   专家表示生命的形成还有很多谜
    既然人类已经知道生命必备元素是这六种,是不是意味着提取这六种元素,再营造出一定的环境,就可以人工创造出生命呢?陈均远表示,这太难太难了!“人工合成蛋白质已经费了九牛二虎之力了。”陈均远说,利用元素就想合成生命这是几乎不可能的。
    “生命的起源,有三个过程是跑不了的。”中国科学院南京地质古生物研究所研究员袁训来说,第一个是从无机物到有机小分子,比如说一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气,这些东西先要合成有机小分子,就像氨基酸、嘌呤、核苷酸这些东西;第二个,由有机小分子到有机大分子,例如蛋白质、多糖、核酸这些物质,因为蛋白质是组成生物体的主要的物质,多糖等是组成细胞的骨架细胞壁的主要成分,核酸是遗传物质;第三个,就是生物大分子演化到原始单细胞的生命。
    目前人类在实验室里,可以做到第二个过程,形成蛋白质。但最难的就是第三个过程:如何从无生命的大分子,变成生命。“也许是闪电、也许在热水中,大分子怎么能自我选择合成DNA、RNA,把其他的大分子抛弃掉?我们不知道;DNA、RNA自己能够复制,能够为下一代遗传下去,这个过程我们也并不知道;另外,精密的细胞膜又是怎么形成的?也不知道。”
    袁训来说,从无机物到有机物,到有机化合物,再到有机生命体的演化,还需要很多的偶然性。有人曾经比喻,这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有,塑料、塑料瓶子、铁、废弃金属、油,而生命,而一个单细胞,就像一辆精美的奔驰车,一阵台风过后,这些垃圾竟然组装成了一个奔驰车,这是难以想象的吧?生命起源的过程非常非常的艰难。
7、磷和砷在元素表中是“兄弟”
    但能否成为生命第七大元素还有很多疑点
    而此次“外星”细菌的发现,是否真的可以证明生命的第七元素存在?
“如果研究本身是严谨可信的,那么这项发现的确非常罕见,也打破了我们固有的认知。”袁训来说,其实,在莫诺湖发现利用砷的生物已经不是新闻,但是能够用砷来维持生命的,这却是第一例。早在2008年,在莫诺湖就已经发现了用光能氧化亚砷酸,而不是光解水来进行光合作用的细菌。但是这次发现的微生物,却在用砷组成自身的各种关键分子,能够将砷纳入到自身的DNA中,可以被称作“砷基生命”,所以才会引起轰动。
    然而,就在这几天,一些全球顶级科学家阅读了NASA这份报告后,表示报告存在“严重漏洞”,一些简单必要的实验步骤并未进行,将直接影响该项研究的可信度。例如:当从这一新物种细菌的任何分子中萃取DNA时,应当对DNA分子样本进行仔细的清洗,从而确保样本不被污染。事实上这种食砷细菌在水中存活,就意味着它的生存环境必然存在着磷酸盐,因为砷在水中会分解。而估计该研究小组就是用磷酸盐来浸泡的。
    “会吃砷并不稀奇。最关键的是,我们都知道,生命遗传密码的构成必须有磷元素,而这种微生物在这方面是怎样用砷来完全取代磷的?”陈均远觉得,NASA的报告在最重要的方面“语焉不详”。
    陈均远认为,至少凭目前公开的资料,还不足以证明砷能够成为生命的第七元素。在化学元素周期表中,磷和砷的位置很接近,属于同一族。作为和磷类似的物质,砷也时常参与到生物的新陈代谢中,但是它存在“先天不足”,如果用砷酸作连接物,DNA链就很容易断裂。所以,地球上的生命在选择时就摒弃了砷,选择了更加稳定的磷。“你想想,早期火山大规模爆发,地球上并不缺少砷元素啊,如果砷可以成为生命的必需元素,为什么现在我们已知的这些生命没有选择它呢?”
http://astronomy.uua.cn/news/show-2882-1.html
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宇宙生命同源
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     宇宙第一学说认为宇宙生命同源,宇宙的一切物体都是由原子组成的,生物体也是宇宙物体的一部分,也是由各种元素组成的。宇宙的天体和星系只在小尺度上分布不匀,在大尺度上的分布是均匀的,各种类型的天体系统都同时存在于所有的星系群体之中,其中包含着很多适于存在生命的天体,地月系是今天人类知道的存在生命的系统,人类生活在地球上,可以用肉眼清楚的看到本系统的成员月球,地月系以外的成员,人类可以用肉眼看到的数千颗星星中,只有少数几颗是太阳系的行星,其它的均为恒星,每颗恒星都是一个太阳系,有的恒星系统存在两颗恒星构成双星系统,双星系统中的行星多于太阳系这样的单星系统,具有多颗恒星构成的系统,其行星的数量又多于双星系统,太阳系行星的卫星人类不能通过肉眼看到,这是由于距离地球较远的原因,光学望远镜诞生以后,人类可以利用光学望远镜看到木星等行星系统的卫星,太阳系的卫星总数可以看到几十颗,太阳系的行星可以多看到几颗,天空中的恒星虽然可以看到很多亿颗,但人类没有办法看到太阳系以外的行星,于是人类不知道太阳系以外究竟存在多少行星,人类已经知道银河系有1000亿颗恒星,宇宙有1000亿个银河系,但人类对宇宙中行星的认识还很不完善,人类至今在通过光学形式寻找宇宙中的行星,这种形式是不能取得成效的,宇宙中的行星不但体积较小,不发光,而且还存在于距离恒星很近的区域,就像人类用肉眼观察太阳系的水星一样,受到了太阳光的影响而不易看到,天狼星系统必然存在着大量的行星,但人类通过光学形式至今仅仅只看到了天狼星B,人们怀疑存在的天狼星C始终没有发现,据说天狼星C是一颗水球,宇宙为什么会出现水球呢,人类可以通过自己生存的地球得到解释,如果地球水再多一点点,把地球的面积淹没90%,地球就是一颗水球,那么地球究竟会不会演化到这个程度呢,有人认为只要把南极的冰融化,地球就会变成真正的水球了,其实这不是地球变成水球的真正原因,南极的面积那么小,即使南极的冰真正融化了,也只会淹没地球上一些海拔较低的平原,人类至今还不知道地球水的来历,其实地球上的水是不断增多着的,只是由于增多的比较缓慢而已,地球水的增加来源于地球以外的彗星,随着地球水的缓慢增加,即使南极的冰不融化,地球依然会演化为水球,增加的水足可以把南极淹没掉,不过这要等到一亿年以后,但整个过程是缓慢进行的,所以有关天狼星C是一颗水球的传闻是可能的,通过这种传闻可以看出,天狼星C就是天狼星系统以前的地球,在这个地球淹没以前,必然出现过一次漫长的人类文明,那么天狼星C会天狼星系统的什么位置呢,根据太阳系类地行星的分布规律,天狼星C存在于天狼星A到天狼星B之间,距天狼星A的距离比距离天狼星B的距离估计近5倍,也就是说天狼星C紧靠在天狼星A旁边,这就是人类不能发现天狼星C的原因,天狼星系统既然存在了天狼星C,就必然会存在天狼星D,而且天狼星D上现在正存在着人类,非洲的多贡人最有可能来源于天狼星D,天狼星D存在于天狼星C的轨道外面,天狼星D的轨道外面必然会存在一颗天狼星E,如果人类一定要运用量子力学形式观察到这些天体,除非人类的UFO能够达到天狼星附近,否则人类就没有办法观测到这些天体,即使这种形式最终实现了,也必须等到几百年或者几千年以后,人类如果希望提前知道这些天体,就必须采用运动力学形式,用运动力学定律推测一下就知道了,不过传统理论中至今还没有这样的运动力学定律,人类现在可以借用一下简易论的轨道定律,简易论上面的结论就是根据简易论轨道定律得出的,简易论轨道定律得出的结论是银河系的绝大多数恒星系统都存在着生命,而且文明程度高于地球文明程度的极其普遍,宇宙中的文明分为高级文明和低级文明,一个类地行星的文明史通常可达亿万年,如太阳系的金星文明,也就是地球人现在所谓的玛雅文明就是一个有着亿万年文明史的文明,玛雅文明是太阳系的高级文明,但玛雅文明并不是人们通常认为的玛雅人创造的,而是玛雅人在一万年以前的祖先创造的,这就是今天的地球人类不能解释玛雅文明的原因,但是高级文明为什么又会失传呢,这就是人类值得深思的一个问题,今天的人类正在通过文明的发展梦想征服整个宇宙,这是人们对人类文明认识不足的原因,如果高级文明能够征服整个宇宙,根据简易论轨道定律的推测,仅银河系中的高级文明就可达几百亿个,而像地球这样的低级文明可能不到一亿个,为什么那么多的高级文明没有来征服地球呢,简易论的结论是人类文明不能征服宇宙,其中根本的原因就是由于那些文明距离地球太远,时空隧道只是存在于地球人的头脑中,宇宙不存在这样的隧道,所以外星人没有办法经过地球人的时空隧道接近地球,这就是外星人不能征服地球的原因,地球文明是宇宙中的低级文明,那么地球文明为什么会是低级文明呢,这并不是地球人比外星人头脑笨,主要原因是地球人的文明史比外星人短,地球文明才仅仅几千年,地球文明只有金星文明史的1/10000以内,如果地球文明还发展10000年,地球人的UFO就会遍布于整个太阳系,即使到那时人类也无法征服火星,因为一万年以后的火星还远远不能适应人类的生存,金星文明是太阳系的高级文明,但金星文明在太阳系彻底消失了,就人类今天的观念是无法相信这个事实的,人类不断不知道金星文明曾经存在过,而且在简易论婆婆妈妈的给人类传播这个真理的时候,人类反而把简易论与宗教扯到一起了,但简易论运用的是物理学形式,简易论不但不同于宗教,而且还可以通过物理学形式解释宗教里面不能解释的东西,简易论实际上是一个远远超越时代的理论,只有超越时代的理论才不容易被同时代的人接受。宇宙最多的元素是氢,其它依次为氦,氧,碳,氮,氖,镁,硅,铝,铁,硫,氩,钙,钠,镍,铬,磷,锰,氯,钾,钛,氟,钴,锌,铜,硼等,每种元素以不同的比例广泛的分散在各天体中,当一个天体的环境条件达到一定程度时,生命即可产生,天体的环境条件与这个天体的引力大小直接相关,天体引力的大小由天体的质量决定,太阳系为什么只能有地球一个天体出现生命,人类已经知道的条件就是地球距离太阳的远近正好相当,其它的条件人们虽然也能知道一些,但其解释还不明确,如地球正好有一个大气压,适宜的温度和湿度,还有水等,但人类还不知道这些条件产生的原因,地球刚刚诞生时今天的人类无法知道,那时的太阳系可能已经存在着人类,并且还是今天人类的祖先,但是文明已经经过了几次换代,今天的人类认为原始的地球是熔融状态的,至于原始地球的大小,原始地球的轨道人类就不清楚了,今天的太阳系甚至宇宙中人类还没有发现哪个星球处于熔融状态,为什么原始的太阳系会出现熔融状态的地球呢,这种认识是毫无根据的,根据简易论轨道定律的推测,原始地球的轨道并不在今天地球的轨道上,原始地球的质量并不像今天的地球这样大,原始的地球也和今天的地球一样是石质的,原始地球也没有一个明确的时间,大小和轨道区分,严格的说原始的地球就像今天小行星带里的一颗小行星一样,轨道也处在小行星带的轨道上,原始地球实际上就是太阳系小行星带里的一颗小行星,人类今天知道的小行星就同原始地球一模一样,原始地球的演化一边向着太阳靠近,一边依靠自己的引力吸引周围的小行星,在不断碰撞的过程当中慢慢长大,人们看一看今天的谷神星,月球直到火星就可以知道原始地球的成长经历了,目前人们对外星生命的形式产生各种各样的说法,认为外星生命会跟地球生命不同,地球生命体以碳为基础,另外还含有大量的氢,氧元素,其它元素的比例则很小,称之为碳基生命。而一部分人提出外星生命可能为碳外生命,如硅基生命,甚至铁基生命等,这些生命形式究竟能否存在呢,以硅基生命为例,硅在宇宙的丰度为碳的1/12,硅的原子序数是14,碳的原子序数是6,一个碳原子和2个氧原子结合形成一个二氧化碳分子,一个硅原子如果与2个氧原子结合就形成一个二氧化硅分子,二氧化碳的分子量是44,二氧化硅的分子量是60,二氧化碳分子的密度是14.7,二氧化硅分子的密度是20,二氧化碳分子是气体,能溶于水,纯净的二氧化硅晶体是无色透明的固体,具有很高的熔点,浮点和硬度,不溶于水,从二氧化硅的这些性质可以看出,二氧化硅不能参与植物体的光合作用,也就不能形成硅基植物,而植物本身就是生命,既然硅基植物不能形成,硅基生命从何而来呢。霍金还说外星生命可能不含DNA,也许不含DNA的生命可能存在,但至多只能存在于最低等的原始生命体中,氮是宇宙的第五大元素,而且又是彗星的三大物质之一,氮自然会参与生物体的组成之中,氮是植物体中除碳,氢,氧以外最重要的元素,蛋白质是动物体最重要的物质之一,外星生命怎么会不含DNA呢。外星球的环境可以与地球不同,但当外星球演化到开始出现生命时的环境就会接近地球的环境了,宇宙中的天体都是从小到大慢慢成长起来的,哪里会像今天人类认识的这样呢,宇宙中的行星和太阳系的行星同样分为两类,就是类地行星和类木行星,大多数的类木行星在其演化的一生中不会出现高级生命,但可能会出现低级生命,类地行星在其演化的一生中必然会出现生命,这是宇宙产生生命的基本规律,类地行星是类地天体的一类,类地天体的另一类是像月球和水星这一类的天体,这类天体在其演化的早期是类地行星的卫星,就像今天的月球一样,在其演化的后期变成了类地行星,这类天体终身不能出现生命,原因是由于它们不能形成存在生命的环境,宇宙的物质分布大致相同,组成恒星的主要物质是氢,恒星是类木行星演化而成的,类木行星演化到恒星的基本条件是体积达到一定大时,类木行星就通过它的引力吸引宇宙空间中的氢,氢在宇宙的丰度据目前的研究占宇宙总物质的75%,氢是宇宙中密度最小的物质,只有当一个天体的引力达到一定大时,这个天体的引力才可以吸引住氢,否则氢就会跑到别的天体上去,类地行星在其演化的整个一生中,引力都不可能达到能够吸引氢的程度,所以类地行星永远不能演化成为恒星,只有类木行星才能演化成为恒星,当类木行星的体积演化到一定大时,类木行星吸引的氢达到一定多时,氢就会慢慢燃烧起来,然后变成恒星,组成类木行星的主要物质是氢和氦,人类知道木星的表面是液态氢的海洋,而且木星可能不存在陆地,但木星的内部必然存在着100个地球质量以上的重元素,木星表面的氢就是由于这些重元素的引力从太空慢慢吸引来的,组成类地行星的主要物质是硅,镁,铝,碳,氢,氧,氮等元素。外星人是什么基,取决于他们的食物是什么基,地球人食物的基本成分是碳水化合物,这是地球植物运用大气中的二氧化碳和太阳光制造出来的,保持一般植物体生长的必须元素是碳,氢,氧,氮,磷,钾,钙,镁,硫,铁,铜,锌,锰,硼,钼,氯共16种元素,硅只对水稻是必须元素,水稻在缺硅时就不能正常生长,其它的植物在缺硅时都可以正常生长,植物体中的碳来源于大气中的二氧化碳,氢和氧来源于土壤中的水,氮在大气中的含量虽然占到了79%,但是这些氮不能被植物体直接利用,植物体必须利用土壤中的氮,氮是植物体生长最缺乏的元素,农业生产必须不断实用大量的氮肥,否则农作物就不能正常生长,农作物缺磷时植株的生长受到严重抑制,甚至不能生长,农作物缺钾时植株的茎变得细弱,植株易倒伏,硼对十字花科作物的影响极为重要,油菜在缺硼时导致花儿不实,钼在某些作物上易缺,其它的必须元素在土壤中的丰度一般可以满足农作物的需要,硅虽然在地球上的丰度最高,但在生物体中的地位并不重要,外星球如果要产生硅基生命,就有看外星球的植物能否制造出硅水化合物,如果外星球的特殊环境制造了气态的二氧化硅,外星球的温度一定很高,会使水分子超出浮点,浮水怎么能与二氧化硅发生光合作用呢,显然硅基生命的产生在地球上是不可想象的,外星球不能产生硅水化合物,外星人不能得到硅基食物,怎么能形成硅基人呢,UFO书籍上把外星人谈得神乎其神,有人声称他研究了外星人的尸体,外星人的尸体泡在水里不腐烂,用火一烧就焦了,如果真是这样,这个外星人就是一个制造人,但是外星人为什么能把制造人制作得让地球人分辨不出,原因就是外星文明的高超了,有一个宇航员宣称他在太空遇见了外星人,外星人在太空行走不穿宇航服,身体是裸露的,他猜测外星人可能不是需氧生物,这样的宇航员也会胡说八道,即使外星生物可以不需要氧气,外星生物应该是肉体的,外星生物的肉体既然能够适应太空环境,无疑这个外星人是一个制造人,只有制造人才可以不需要氧气,还有一些人宣称他解剖了外星人的尸体,他说外星人的喉部没有通向腹部的口,外星人没有消化系统和排泄系统,可他竟然不知道这个外星人是一个制造人。外星球如果要制造铁基生命,水没有办法与铁发生反应,外星植物难道还能制造铁水化合物不成,除非外星生命不含水,不需要取食食物,英国就有一种小绿人的传闻,认为外星人可以和地球上的植物一样直接利用太阳光,如果小绿人确实存在,那么小绿人从遥远的太阳系以外来到地球,而在远离太阳的地方是没有太阳光的,那里的星光难道也能被小绿人利用吗,这样的生命仅仅只能出现在外星球,他们也不会对地球人产生兴趣。太阳系的行星为什么会分为类地行星和类木行星两类,简易论已经谈了很多,类地行星是产生生命的天体,类地行星为什么是产生生命的天体,其它天体也许可以产生生命,其它天体即使出现生命也只能出现低级生命,其生命群体的数量必然有限,演化时间不会太长,在演化上难以出现高级生命。在太阳系,真正能够出现生命的类地行星只有金星,地球和火星三个,因为只有它们在演化过程中使引力达到足可以吸引到一定大气和水的能力,他们才可能出现生命。由于天体演化的漫长使人类对太阳系类地行星的演化不能一目了然,更由于目前人类对太阳系演化的错误认识,人类才不能揭示出生命演化的奥秘。根据太阳系类地行星演化规律,宇宙中的每一颗恒星,在它的整个演化史中,都会出现数颗能够出现高级生命和智慧生命的类地行星,这些类地行星同太阳系一样,按照一定的顺序演化生命,宇宙是由物质组成的,构成宇宙物体的物质是相同的,宇宙只能存在与地球生命形式相同的碳基生命。
自转离心力
    自转离心力在简易论中是指天体系统中,中心物体自转产生的一种力,与引力相反。离心力的大小与自转速度成正比。根据简易论运动第三定律,当一个天体系统的绕行物体达到一定多时,中心物体将在高速自转过程中解体,其物质被离心力抛出。通常表现在衰老恒星,星团和星系的中心。大的自转离心力还可在类木行星向恒星演化的过程中表现为堕胎,使一部分类木行星不能演化为恒星。
宇宙中的每颗恒星都是一个恒星系统,和太阳系一样由类木行星,类地行星,小行星和彗星组成。太阳是一颗年轻恒星,绕行物体相对较少,是太阳较其它恒星自转慢的原因。一些衰老的大质量恒星,由于演化的时间较长,绕行物体远多于太阳系。所谓双星系统中的子星实际上就是由主星的绕行物体演变而成的,这些子星本来是年轻的恒星,但由于正统科学恒星演化理论的错误,而把它们认识成了高密度的白矮星。一颗恒星存在行星的多少,可以从它的自转速度表现出来,自转快的恒星,其周围存在的行星为多,反之则少。当一颗恒星发生超新星爆发时,由于质量突然损失,间接增加了绕行物体对它的作用,使它变成一颗脉冲星。脉冲星在高速自转中缓慢解体,其发出脉冲的现象实际上就是损失物质的表现。
    星团本身由大量的绕行物体组成,这样的天体系统其中心的自转离心力相当高,传统理论常常把这里看成是一个大质量黑洞,其实这里是一个空洞,因自转离心力之高使所有进入空洞的物体解体并被抛出,使其永远是一个空洞。
星系中心的自转离心力是宇宙天体系统中最高的,像银河系这样的天体系统,其原理好像一个巨大的天然碎石机,所有进入其中心的天体在未到达奇点时就被巨大的离心力裂变为物质向外排出,在银盘的转动下形成了银河系旋臂。
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 我们是谁?我们从哪儿来?我们孤独吗?——关于地外生命的访谈
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  终于与南仁东先生坐在办公室里谈有关地外文明生命的话题已是岁末年初了,沸沸扬扬的UFO热也多少有些平息。我们一定要等出差在外的南先生回来再谈这个问题,因为他是这方面的权威。我们的谈话是从左面这张向太空发射的图像信号开始的。
  用通讯沟通宇宙世界
  记者(以下简称“记”):曾经从许多刊物上见到过,人类曾向地外星系发送的信息版。但至今我们也无法知道,这些信息什么时候才会遇上“知音”。
  南仁东(以下简称“南”):那是最初的一张刻在金属板上的模拟信号,实际上科学家也曾通过射电望远镜向地外发送了二进制的数字脉冲信号。这也是我们今天寻找地外理性生命(SETI)科学活动的一部分。
  一谈到寻找,人们就会马上想到要打包启程出发。但从天文学和物理基本常识来讲,星际旅行受到许多限制。而通讯可能是与地外理性生命联系的唯一办法。因为,就像我们也早已把自己介绍出去一样,一旦在遥远的恒星周围有理性社会存在,它们活动所产生的电磁波很可能已经混杂在恒星辐射中一起传送到地球。尽管人们做了很多努力,至今还是没有看到它们,没有听到它们,这可能是信息太微弱的原因,就像轰雷下的蝉鸣。
  解决接收问题是SETI计划中的重要内容。人工信号本身是有规律可循的,科学家首先将通讯窗口限定在两面噪声墙之间,即1—60GHz的安静谷地,被称作“自由空间微波窗”的地方。以避开银河系背景噪声和电离氢量子极限等电噪谱的干扰。后来SETI专家又将搜寻窗口缩小到在1.6GHz羟基(波长18cm)和1.4GHz中性氢(波长21cm)的更加狭窄谱线之间。由于氢与羟基结合能生成水,而水对于生命来说,又是至关重要的物质。18cm—21cm频率窗口得名“水洞”。因此,目前SETI计划的科学家大部分的工作都是在“水洞”内进行。对于地外理性社会,它们的“工程师”大概也应该知道这一点。
  记:射电天文学至今已发展得相当先进,无论是“奥兹玛”计划、还是“赛克洛普斯”计划以及“阿雷西博”300米天文望远镜,无不显示了人类在这一领域的能力。但是这样小范围的寻找是否会限制了许多可能的机会?
  南:这就像我们平时找东西,首先应限定一个可能的寻找范围。
  宇宙的构成是处处相似的,组成生命的基本材料也应该就是化学周期表里的东西,这些物质并不只是地球或太阳系所特有,它们是宇宙间普遍存在的。地球生命的起源不是一个偶然现象,它反映了一种规律。我们今天所进行的寻找,应该算是一个难题。对这一难题的结论预测可以是一个开放型的,但如果你的猜想太游离于我们地球上生命起源的知识,会使得这项科学研究没有了依据。
  当然,搜寻计划也并不仅限于“水洞”的范围。实际上像美国的“凤凰计划”就是在1—3GHz微波窗口进行搜寻。甚至在光学和其他一些波段里做SETI工作的人也有。
  关于生命与理性生命
  记:生活中有时会听到有关“外星人”的种种传说,其中有人曾猜测,在太阳系外除了可能存在碳基生命之外,还可能会有其他更复杂的生命形式,比如硅基生命,或者是电磁场、电离气体形式的生命等等,甚至都不可能同我们在一个维度空间里。对于这些说法又该怎样理解?
  南:这首先应该界定一下什么是生命。我认为生命应该具备这样三个特征,第一生命应该是一个保持过程。活着的东西应该从它的周围吸收营养,从此改变环境以利于它的保持。第二生命应该是碳基的。从地球生命的经验看,生命是一个从简单到复杂的链接过程。碳元素有4个键,这些键又比较容易同其他元素链接成长而稳定的复杂分子,以吸收、储存和适应周围的环境,这符合生命的第一个条件———保持。碳元素并不是地球上丰度最高的元素,比如硅就比碳多80—100倍,但是我们并没有在地球上看到硅人。并不排除地外有其他化学基生命形式存在的可能,但我们是在地球上讨论这个问题,就要根据我们的经验和我们所有的知识积累去做分析判断。第三生命应该是控制信息组成的一个系统。生命的单元———细胞的行为和复制过程,也就是整个生命的过程都是由一套信息系统控制完成的。作为一个信息控制系统,这些程序都写在细胞核内DNA分子中,也就是脱氧核糖核酸。生命进化的过程就是依赖于这一信息控制系统的突变与复制。
  记:我注意到,您比较习惯用“理性生命”一词,而我们还会常常听到有“外星智慧生命”、“地外文明生命”等说法,您认为对这一提法应有什么特别的要求吗?
  南:“理性”是从英文单词“Intelligent”直译过来的。但是需要说明的是,英文这个单词没有太多褒贬之意,但是翻译成中文“理性”却出现了褒贬的含义。假如说一个人失去了“理性”,实际上等于失去了好的东西,这个词用在这里似乎不太精确,国际上也曾为此争论过。有人曾提出用“thinking”(思想)也有人说用“techniquesociety”(技术社会),我个人比较倾向用“技术社会”。但是,我们还是要随大流吧,因为SETI这一词已被国际社会普遍认可。
  按照达尔文进化论的观点,生命是逐步演化而来。在这相当漫长的变异过程中,遵循了适者生存、优胜劣汰的原则,给那些更适应生存环境的物种以更多的生存繁衍机会。理性在地球上使人类成为众生之王,所以对物种保持来说,理性是最有价值的演化特征。根据“适者生存”的法则,生命一旦起源,将由简单向复杂进化,如果自然提供了足够长的时间,最终将出现理性,这是宇宙普适的。
  地球可能不是唯一有生命的地方
  记:遵循这样一个规律去寻找地外理性生命,机会应该非常多,宇宙那么大,总要有一些“自然选择”成为理性生命的可能。但寻找关键是哪些因素呢?
  南:我们还需从地球说起。大家知道,地球是在约46亿年前由星际气体和尘埃凝结而成的,而地球生命的起源应根据在南非发现的距今36亿年前的微生物化石计算,经过36亿年后才出现了理性生命。
  如何刺激生命起源这样的实验,早在1952年,美国化学家米勒和尤瑞就曾经做过。他们把无生命的水、氨、甲烷和氢的混合物放在一个密闭的容器中,以代表地球的原始大气和原始海洋,并用电弧放电来模拟闪电以提供能量。一个星期以后,容器壁上发现了比较复杂的分子,其中还包括构成蛋白质的两种最简单的氨基酸。这一实验说明,生命发生是需要条件的。他们当时做这一实验时,不知道宇宙本身早已存在这些东西。自60年代毫米波技术的出现,使人们发现宇宙间有非常非常多的构成生命DNA的基本有机分子。可以这样说,地球生命起源并不一定像过去人们分析的那样是从简单的分子开始,其实生命的种子早已飘洒于宇宙太空。
  根据地球的生命化学过程,液态水是非常重要的条件,它是传送营养、排泄废物的媒介,所以我们在其他行星上寻找生命时,首先要考虑水是否存在。
  记:正因为如此,人类为了找寻水,在力所能及的范围里投资巨大。
  南:正是这样。到目前,太阳系的探寻已有定论:月亮有少量固态水,这大概是由于彗星撞击月球时带上去的。但很难想象会有生命。水星表面没有水。金星太热,水呈汽态。遥远的冥王星等因太冷,也不会有液态水。火星是表面环境最接近地球的。对火星的探索,最成功的应是1976年的“海盗”1号和“海盗”2号。它们所做的三项实验:光合实验、呼吸实验和放射性同位素实验,其结果是没有找到任何生命迹象,也没有找到水。1999年3月,美国航空航天局的火星全球巡视计划在寻找火星水方面取得了重大进展,通过轨道相机进行高分辨率成像探测,看到了干枯的河床和两大片平坦的低地。地质学家断定,那两片呈沉积象的火星表面曾经是海。因此可以推测:火星曾经有过大量的水。另外,美国“伽利略”木星探测器还探测到木卫二———欧罗巴的暖洋下有比地球多得多的水。这些结果说明,水在太阳系里也不独地球一家。
  近十年的研究成果
  也许我们曾经把生命演化过程的条件想象得太苛刻,近期的科学发现使科学家们感到,地球生命的分布空间比以往想象的要广泛得多,其适应性也要强得多。在许多人们认为不可能有生命存在的地方如南极的荒原、大洋的冷暗海底及那些高于100℃的洋底热泉附近、强辐射、强酸环境下及地下数千米的岩层中,都发现了依然活着的生命,这大大增加了在宇宙其他地方有生命存在的可能。
  夜晚我们看到的满天星斗,除个别外,都是和太阳差不多的恒星,我们银河系中大约有3000亿颗恒星。其中一半左右是我们用肉眼无法分辨的双星或多星,如果双星和多星形成过程的机理和行星系统形成的过程相似的话,那么应有相当多的恒星系统周围存在着行星。人们后来又发现了原始的行星云,这些行星云还没有坍缩成行星,但也已经预示了未来的演化过程将会产生行星

  从80年代中期开始,人们使用高精度视向速度仪观测到大量的太阳系以外的行星系统。截止1999年11月12日的统计资料显示,宇宙中有38颗恒星肯定有行星或非常暗的小恒星环绕,其中23颗恒星周围肯定有行星。除此之外,还发现有两颗脉冲星(也是恒星)附近有行星存在,另有14颗也被怀疑有行星存在。其中更令人鼓舞的是,检测到有一颗恒星周围竟有3颗行星环绕。在这些被检测到的恒星里,都有巨大(木星质量)的行星存在,且都相距它们的恒星较近。这是因为,这些巨大质量的行星和它们相对恒星较小的距离能引起恒星较大的摆动(反映速度),从而更容易被检测到。可以推断:在至今还没有被检测到的恒星周围,大概也有相当多行星的存在,当然不排除会有像地球这样适合于生命环境的比较小的行星。
  太阳系外行星系统的发现使我们的研究工作出现了转折。过去我们经常这样问:“太阳系以外是否也有行星存在?”而现在,我们的问题却变成,“有多少恒星周围没有行星环绕?”
  美国科学院院士、SETI研究所所长德拉克(Drake)是现代SETI科学的奠基人。他将一个星际中发现存在理性生命的概率写成了由简单因子构成的公式:
  Nc=N ·fp·nLZ·fL·fI·Fs
  其中,Nc代表一个星系中可检测到理性生命社会的数目,N 是一个星系中恒星的数目,fp为有行星环绕恒星的概率,nLZ为适合生命演化的行星的平均数,fL代表生命域中生命起源的可能性,fI为生命产生理性的概率,Fs也称为社会因子,它代表理性社会能存活的时间和恒星寿命之比。在这个公式中,多数因子随着人类对宇宙的认识了解而变得越来越大,只有Fs因子非常不确定。也就是说,一个理性社会能够存活多少年,以地球人类的演化来看,真正大规模影响环境的技术社会,也就只是半个世纪的时间,今后还将持续多长时间,这是一个非常不确定的数字。社会因子Fs是决定SETI科学命运的因子。
  理性生命的探索和UFO
  记:银河系里有那么多的邻居,我们为什么没有相遇?
  南:根据人类现在的发展水平和对今后相当长时间的预测,我们不大可能走出太阳系去访问其他恒星世界,这是被一些基本原则所限定的。1.生活中我们无法直接找到合适的词来形容与恒星距离之遥远。即使是乘坐最快的喷气式客机,去访问离我们最近的一颗恒星———半人马α星座,往返需300万年。2.我们不可能像科幻故事中的人物那样通过时间隧道,从一个星球跳到另一个星球。光速极限原理是物理学的基本法则。恒星遥远的距离加上光速极限原理,使星际旅行变得遥不可及。3.燃料远不是基于目前人类技术水平所能想象的。如果我们乘快艇大小的飞船,40年往返半人马α星,试想将一个物体从静止状态加速到人无法想象的高速,然后再在到达时减速为零,这样一个过程所耗能量,即使不计地球的吸引力,是目前全球人类活动年需能量的1000倍。
  为回避星际旅行所需时间的问题,人们提出种种设想:将人安全冻结,使他们处于休眠状态,经过若干世纪后到达时再使他们复苏过来;或者采用“移民飞船”,那些到达另一颗恒星世界的人,可能是几世纪前出发的人的遥远后代。我看这些也就是说说而已。
  记:去年底,在我国上海、北京等一些地方先后有人声称目击不明飞行物,当然后来也都有了明确的解释。但是UFO现象始终是人们生活中的谜,SETI科学家们是怎样关注这一现象的?
  南:UFO的英文全称是UnidentifiedFlyingObject,其含义是未查明的飞行物体。这里既没有直接说它是飞碟,更没有说它是地外理性社会或外星人。UFO本身的英文含义我想大家是能够接受的。对于UFO这种现象,可以说从来就有,而且会永远存在下去,因为生活中总会有我们不知道和未查明的东西。但如果说它是地外生命,这就没有足够的科学依据了。我觉得,目前我们的媒体有些过分地夸大了它。在国外许多先进国家的媒体,绝大多数认为这些是人的臆想、骗局。其中包括著名的“罗斯维尔”解剖外星人事件的电影和麦田出现的“外星人”制造的图案,这些恶作剧早已成为笑柄。
  当然,对UFO现象SETI的科学家们并不是一开始就断然否定它的存在。在长期的现场考察中,都无一例外地缺乏证据,至今严肃的科学研究不认为我们的地球曾被外星人造访过。现在无论是SETI科学研究所还是SETI的科学家对这些报道一律不予受理。在国际宇航科学院(IAA)SETI委员会,国际天文联合会(IAU)的生物天文委员会中没有UFO的位置。
  没找到存在的证据,不等于找到了不存在的证据
  记:SETI至今是否截获到了有价值的星际通讯呢?
  南:我们迄今还没有检测到任何能够证明存在理性生命的星际通讯源。同离我们最近的恒星半人马座α通一次消息至少要等八年半,而与武仙座的通讯只能指望5万多年之后。在一些国家政府与民间的大量经费支持下,“监听”地外星际通讯的科学课题一分钟也没有停止过。一些SETI科学家认为,可能是社会因子太小了。
  以太阳系与人类社会为例,太阳已经燃烧了50亿年,预测它还可以再维持50亿年。我们大规模影响生存环境并开始走向太空的理性社会也不过50年。如果理性社会也遵循发生——发展——消亡的规律(为什么不?),那么,它还能持续多少时间?如果是50年的话,Fs只有亿分之一,如果是5000年,则Fs增大到百万分之一。也就是说,如果理性社会是一种短命的现象,由于Fs过小,即使它们在宇宙中频繁出现,我们也很难与它们相遇。这是警世录,不是末世说。谁能否认我们自己的家园已是满目疮痍,人类正面临着越来越多的棘手问题,其中有些甚至是难以预测的,像核污染、核战争危险、大气污染、臭氧空洞、温室效应、荒漠化与人口爆炸等等。如果可持续发展问题得不到全人类共同的关注,谁能保证我们不是短命的。
  记:寻找地外理性生命能给人类带来什么好处?
  南:SETI像所有科学一样,一旦产生就会带着自身的冲动发展下去。它的结果对人类也一定是忧喜掺半的,就像核物理知识帮助发明了核武器,也建造了核电站。16世纪由哥白尼用日心说取代了地心说,把天体运动用更简洁的方式描述出来,SETI若取得成功,会把人类从“宇宙生物中心”赶走,这场更为深刻的革命也许会根本地医治人类狂妄与贪欲,使我们更正确地认识自己在自然界中的位置。科学界认为,正视地外理性生命存在的另一个好处是找到了一个存活的信息,高度发展也能生存,无疑是对人类的一个鼓舞,也许它们会告诫我们,如何通过政治、经济、科学手段来维持可持续发展。当然,人类还期望从星际通讯中学习地外理性社会的科学技术,这也同时是人们的忧患所在:尽管SETI委员会建立了一系列有关如何证实以及向全人类释放星际通讯成功结果的原则,但有谁相信这些原则的实际约束力?
  记:能介绍一下我国SETI科学的发展吗?
  南:SETI也许明天成功,也许永远没有音信,它的直接科学产出不好预测。经济发展阶段决定:我国还不能像发达国家那样高强度支持SETI这类探索。但我们必须知道SETI设备集成了当今的最新技术,相关仪器的建造充满了对高新技术领域的挑战。像美国航空航天局的高分辨率微波巡视HRMS计划,通过亚赫量的分解率,同时使用近亿个频率通道,对2000兆赫宽的微波窗口进行搜索,目标虽是SETI,其军事意义不言而喻。如我上面介绍的,近年来SETI的三项重大突破:地球生命的新生存极限、大量地外水及太阳系外行星系统的发现,使SETI科学在国际上急骤升温。目前我国以SETI科学为主要目标之一的大射电望远镜(FAST)预研究工作取得了突破性进展,得到国际同行的广泛关注。500米口
径射电望远镜FAST能在贵州建成,将把目前世界上SETI使用的设备能力提高10倍,这无疑对SETI科学是一个巨大贡献。
http://www.people.com.cn/digest/200001/21/xw2101.html