過去人們把利用飛船飛抵外星，用太空望遠鏡觀察外星，研究來自外星的隕石，乃至建立巨大的射電天文望遠鏡，收集來自太空的聲音等等作為尋找外星生命的主要手段，而忽視了從生物角度對外星生命的研究。近年來的發現使得美國航空航天局開始重視生物學，和生物學家聯手建立太空生物研究所，獨闢蹊徑要在實驗室裡培育外星生物。

實驗室裡培育外星生命

《深圳特區科技》2000年1月號

喬阿光編譯

茫茫宇宙，人類何處覓知音？

近百年來，幾乎全世界的科學家都認為只有和太陽系結構類似的星系的行星及其衛星上才可能有外星生命。於是尋找這類行星便成為近年來天文學家的主要任務。

自第一個類太陽系發現以來，天文學家們已發現的此類星系中的行星不止20個。哈佛大學哈佛史密斯天文物理中心的科學家大衛·拉沙姆說：“可以指望在未來幾年裡發現成千顆新行星。”他本人不久前就發現了一顆比木星大10倍的行星正圍繞著一顆后髮座的黃色恆星運轉。大衛認為每一顆恆星都有一個行星群，這些行星還有更小的群組天體，它們都有可能為產生生命提供空間。而地外世界的形態可能會各種各樣。

不久前發現火星土壤裡有一小撮細菌之事更強烈地向我們暗示，在宇宙深處可能有更高階的生物，也許生命不僅僅存在於這顆紅色星球上，在更遙遠的地方可能存在更多的生命。地外生物演變的可能性使生物存在的可能範圍無限擴大。不少科學家原本對外星生命的存在與否持懷疑態度，這一系列發現使他們確信，在遙遠的行星和它們的衛星表面或海洋中存在著

生命，甚至在空曠的太空中都可能有。

過去人們把利用飛船飛抵外星，用太空望遠鏡觀察外星，研究來自外星的隕石，乃至建立巨大的射電天文望遠鏡，收集來自太空的聲音等等作為尋找外星生命的主要手段，而忽視了從生物角度對外星生命的研究。近年來的發現使得美國航空航天局開始重視生物學，和生物學家聯手建立太空生物研究所，獨闢蹊徑要在實驗室裡培育外星生物。

實驗室首席科學家尼爾松和他的11位同事共同建立的太空生物實驗室的主要任務，是用模擬太空環境的方式來回答這樣一個問題——外星人究竟長什麼樣？

在尋找外星生命的研究中最令人神往的是外星人的形狀。他們是模樣古怪、會發出金屬聲的怪物？是無處不在的像微生物樣的東西？還是傳說中呆在非洲森林裡的小綠人？科幻片給我們提供了各種不同形狀的外星人，但現實中地外生命可能和大多數科幻作家設想的不同。在我們的冰箱裡也許會有一瓶香檳酒，但假如宇宙別處存在智慧生命的話，他們的食品儲藏室裡存放的可能就不是香檳酒，取而代之的可能是電池裡的酸。總之，外星人絕不會像我們。因為“人類只不過是生命之樹的一個微不足道的分支，而我們甚至對地球上的大部分生命都不瞭解”，又何況外星人呢。

長期以來，我們一方面“以己度人”，認為一定要有類似地球地面環境的條件才能夠有生命，並據此在太空中尋找有類似環境的星球。另一方面又胡思亂想，還不知道外星人喜歡喝什麼，吃什麼，甚至不知道他們是否有嘴、喉嚨和胃，就想確定外星生命的形態。尼爾松認為這種不分析生命能夠生存的環境就想得知它們的形狀的想法是錯誤的。

十年來，天文學家們改變了他們拼命研究外星生命結構的想法，開始對生命的生存環境進行探索。他們在冰雪覆蓋著的南極湖泊裡，在太平洋深深的洋底尋找生命，從根本上改變了對地球上生命存在環境的認識。考察發現生命能在冷到攝氏零下205度，熱到攝氏1044度的環境中存在，能在從蒸餾水到醃菜汁的各種流體中存在，能在我們必須穿上鉛外衣的輻射環境中存在。而這還是在地球上。在地外，生命可適應的環境更無法想象了。

但是，宇宙應該存在一個——

通用的生物學定律

對遙遠的恆星運動和光訊號的觀察，使我們確信地球上通行的物理化學定律在宇宙中也正確。這意味著生物學中也該有一些通行於宇宙的定律，很可能有一個適用於所有生命形態演化的萬能定律。

比如，像重力這樣微妙的力就能劇烈地改變生命的形態。在一個大密度的星球上，重力大，大氣密度也大。那麼，在這種較厚的空氣中，動物只需要一對較小的翅膀就可飛行或滑翔。

又如，兩隻對稱反向的手臂、腿、眼和耳朵等是我們所熟悉的人類和較高階動物的特徵，但究其源頭卻來自低等的扁平蟲。如果把注意力放在所有生物器官中最基本的類似上，就能為發現外星生命的形態找到最重要的線索。

不過，許多科學家認為，尋求人類來源的最好方法是從基礎開始——

模擬星際化學反應

大約150年前，天文學家就認識到，星際空間充斥著比人的頭髮的直徑還小的粒子塵。把宇宙一層層剝開，沒有比氫更基礎的物質。

對生活在地球上的某個個人，似乎不能說氫在他的體內佔大多數，但在宇宙中發現最多的元素就是氫。氫原子是我們能想到的最輕最簡單的原子。把兩個氫原子放在一起就可得到最輕最多最簡單的分子。分子氫在星際空間擔任兩個主要的角色。首先，當氣體衝向未來恆星的核時產生的熱可被氫帶走，它就以此來幫助形成恆星。第二，分子氫能幫助形成其它更復雜的分子。

而地球上一切生物都是由複雜分子構成的，也就是說離不開氫原子的幫助。因而研究氫原子在宇宙中的化學反應有助於解開宇宙生命形成的奧秘。只要科學能證實化學定律在宇宙中通用，那麼假設在宇宙任何地方都存在同樣的過程就沒錯。

為了弄明白星際粒子塵的組成，西拉庫斯大學教授設計了一種精巧的裝置，複製溫度僅在絕對零度以上10度、真空度為大氣密度的萬億分之一的星際空間。這些實驗驗證了久已存在的理論，即在近似真空的星際空間，氫分子不可能由兩個氫原子的偶然碰撞形成。他說：“這些發現能幫助理論工作者再次驗證在星際空間裡氫分子和其它分子的形成途徑和條件。”

於是有關外星生命形成的問題就有可能在紐約州北部地區維達利的實驗室裡找到答案。

但更重要的工作還在下一步——

　　模擬宇宙生命的產生過程

耐沙阿維研究中心的阿拉曼多拉教授在他的實驗室裡，把一塊有少量碳基化合物的冰塊用紫外線和宇宙線照射，然後又把它們放在溫暖的環境中。這實驗實質上模擬了在撞擊到月球或地球之前慧星在廣袤的宇宙中漫遊的過程。

實驗中發生了兩件事。首先，發現從簡單的初始混合物中創造出來一系列複雜有機化合物的“預製結構”，並發現它們對生命是有實質意義的。

第二件事更令人驚奇，這些有機化合物居然開始自我形成組織，它們在細小的類細胞結構周圍造出膜類壁。阿拉曼多拉說：“它們能在這些結構中設立能量接受器，這將被認為是生命起源中關鍵的一步。它提供了原始細胞得到動力的方法，就這樣，阿拉曼多拉觀察到了形成細胞結構的多環芳香烴。多環芳香烴是一種含碳的化合物族，地球上的煤、碳黑和汽車排放的尾氣中都有它的蹤影，它可能是宇宙中最大的一類有機分子。

假如在星際介質中存在像多環芳香烴那樣大而複雜的分子，那麼現行的這一範圍的化學理論基本上要重新改寫。一旦我們能確定宇宙中確有這些複雜分子，就會在得到關於宇宙和地球生命起源的新資訊後找到基本定律。

阿拉曼多拉的同事薩拉瑪因而認為：“既然我們發現在宇宙中有大量的有機化學現象，那麼生命是不可能不存在的。在星際介質中有大量的碳基構件，凡此種種意味著在整個宇宙都可能有碳基生命。”

假如地外世界真的存在著在實驗室裡複製的生命產生過程，那麼，宇宙就充滿著原始生命，甚至可能有高階生命。如果有人想要排除這種可能性，他應當考慮這樣一點，一百年前，醫學界還完全不承認看不見的小東西——細菌能使人生病呢！