在最新動漫電影大片《變形金剛》中，人類最初發(fā)現(xiàn)被意外冷凍在北極冰原里的“威震天”的時候,，并沒有把它當做一種生物來對待，而是給了它一個代號——NBE1（非生物外星人,，non-biological extraterrestrial）,。
這個機器人的兇殘和野心，卻幾乎與人類所有暴君并無二致,?；蛟S，它在以奇幻的方式提出了一個人類不得不去面對的問題：生命難道只有一種形式,？多年以來,，這樣的話題已經(jīng)被眾多科幻小說家反復演繹，卻一直被看成一種并非科學意義上的奇思妙想而已,。
如今,，情況發(fā)生了微妙的變化。它甚至以嚴肅的方式擺上了美國航空航天局（NASA）的討論席,，以重新定義人類去探索地外生命的可能途徑,。
就在剛剛過去的7月，美國國家科學院（National Academy of Sciences）正式發(fā)表了題為《行星系統(tǒng)中有機生命的限制》的研究報告,。在這份引人注目的報告中,，來自十幾所大學和研究機構(gòu)的天體生物、生物化學以及天文學家指出，隨著對太陽系內(nèi)生命的探索逐步推進,，人類有必要真正了解自己到底在尋找什么,。因為人類過去在尋找外星生命上，顯得過于以地球為中心了,。
實際上,，在溫度、壓力,、物質(zhì)基礎(chǔ)以及能源供給方式,，或許都與地球迥異的地外行星上，如果存在生命,，它們完全沒有必要以地球生命的形式存在,。
在這份報告的扉頁上，寫著這樣一句話：“這份報告獻給所有不像人的生命形式,，不管他們是什么”,。
水是生命之源？
今年5月21日,，預定在火星上工作時間僅剩幾個月的“勇氣”號和“機遇”號,，在登陸火星近三年后傳回了最后一批信號。
這次它們給人類帶來了巨大的驚喜,，因為在古謝夫環(huán)形山的一塊土壤中,，發(fā)現(xiàn)了豐富的硅石。根據(jù)目前的科學常識,，要產(chǎn)生如此大量的硅石沉淀物,，必須有水存在，這也是迄今為止對于火星上曾經(jīng)有水的最有力的證據(jù),。
一直以來,，水始終被認為是生命的基石。以人類自身為例,，成年人大約七成的體重都由水組成,，剛出生的嬰兒這一比重甚至達到了八成。
就我們所知的生命本質(zhì)而言,，實際上是一系列水生化學反應(yīng)的集合,。水之所以如此重要，是因為水的特殊結(jié)構(gòu),。由于氧原子和氫原子所形成的共價鍵屬于極性鍵,，氧原子和氫原子共用的電子對偏向氧原子一方，導致水分子在氧原子一方擁有負電荷,、氫原子一方擁有正電荷,。
水的這種極性，使得它可以充當大多數(shù)無機鹽和葡萄糖等極性分子的溶劑，但無法與油和脂肪類分子相互混合,。正是利用不同生物分子的親水,、厭水性質(zhì)，生命過程中的許多關(guān)鍵反應(yīng)才得以完成,。
以傳遞生命遺傳信息的DNA和RNA分子為例,，由于其親水特性，使得它們無法跨越厭水的細胞膜,，厭水的堿基也被束縛在雙螺旋之內(nèi),，這些都確保了不至于在復制過程中喪失遺傳信息。
這一系列生化反應(yīng)所構(gòu)成的大圖景是可以想像的：當構(gòu)成人體的基本單元——細胞死亡的時候,，細胞間的水流動也歸于停止,；同樣，一旦細胞脫水（失去水分）,，就會導致作為遺傳物質(zhì)的DNA（脫氧核糖核酸）的破碎以及蛋白質(zhì)的結(jié)晶,，從而為其生命畫上一個休止符。
正是因為液態(tài)水對于地球上已知的生命存在顯得如此不可或缺,，在過去數(shù)十年中，尋找液態(tài)水,，一直被NASA以及主流科學家看成是尋找外星生命所遵循的最重要原則,。
美國航空航天局科學項目理事會資深天體生物學家約翰隆美爾（John Rummel）接受《財經(jīng)》記者采訪時承認，尋找外星生命的第一步,，就是尋找有水的地方,，這也是人類正在做的。截止到目前,，火星和歐羅巴（木衛(wèi)二）上都顯示曾經(jīng)有水,，或者現(xiàn)在仍有水存在的跡象。
畢竟,，我們只知道一種生命形式,，就是我們自己，這也是用來比照任何其它生命的一面最自然而然的鏡子,。這樣的生命需要液態(tài)水,、光或其他化學能，以及氮,，磷,，硫，鐵等70多種必要的元素,。
然而,，如果生命的存在條件真如我們所知的那樣苛刻的話，也許真正能像地球一樣存在生命的，肯定十分渺茫,。
孕育外星生命的搖籃
不過,，在很多科學家看來，也許水遠非生命存在的惟一基石,。
美國國家科學院最新這份報告的編寫委員會成員之一,、美國海洋生物國家實驗室研究院米歇爾索金（Mitchell Sogin）對《財經(jīng)》記者表示，水對于廣義上的生命來說,，并不是充分條件,，因為它還需要一定的物質(zhì)條件和能量條件；同樣,，水也不是必要條件,，外星生命完全可以不是地球上的形式。
隆美爾博士在接受《財經(jīng)》記者采訪時也指出,，盡管目前對于我們了解到的所有生命而言,，水都是必需的；但是從很多化學實驗中,，科學家發(fā)現(xiàn)還有其他溶劑,，存在一些明顯的可以支撐生命活動的特性。
比如液態(tài)甲烷,，就可以完成很多有趣的化學過程,。早在2006年7月，圍繞土星運行的“卡西尼”號探測器就發(fā)現(xiàn),，在土衛(wèi)六（泰坦）的北極,，存在幾個巨大的充滿液態(tài)甲烷或乙烷的湖泊。觀測數(shù)據(jù)顯示,，泰坦表面溫度極低,，約為零下180攝氏度上下，其大氣主要由氮氣（占98.4％）和甲烷（占1.6％）組成,。
“我們無法預測,，在泰坦零下180度左右的低溫下，是否會存在古怪的生命,。”他補充說,。
實際上，如果不考慮溫度而僅僅考慮其大氣構(gòu)成的話,，其目前的環(huán)境與約40億年前生命誕生時的地球極為相似,。因此，即使“土衛(wèi)六”上目前沒有生命存在,，也不能排除20億年后出現(xiàn)生命的可能性,。
即便我們承認極性溶劑是生命形成必須的,，實際上也存在更多的選擇。比如液氨就具有許多和水類似的性質(zhì),，可以完成水所支持的大多數(shù)生命功能,。
甚至人類聞之色變的硫酸，也可能維持另類生命,。在密度為地球大氣的100倍的金星大氣層中,，就存在一層厚達40公里到70公里的濃硫酸云；而且這里的溫度條件可以支持碳－碳共價鍵的穩(wěn)定存在,，這也被認為是生命存在的重要前提之一,。
早在1967年，著名科普作家,、人類搜尋地外生命的先驅(qū)卡爾薩根（Carl Sagan）就在英國《自然》雜志發(fā)表了“金星云中的生命”一文,，設(shè)想金星上的生命可以擁有含有氫氣的鰾，像地球上的魚類一樣利用浮力支撐身體,。
可能的候選者中,，還有甲酰胺這樣陌生的名字。在火星表面之下,，存在大量的甲酰胺,，它是氫氰酸和水的反應(yīng)產(chǎn)物。它同樣可以完成大多數(shù)水可以完成的生命功能,，并且比水更耐高溫,。
從目前的觀測事實上看，火星上的溫度不可能允許液態(tài)水的存在,，但并不排除甲酰胺；而科學家通過在地球上的實驗已經(jīng)發(fā)現(xiàn),，在甲酰胺中可以合成大多數(shù)生命所需要的多肽,、核苷、核苷酸和RNA,，甚至ATP（三磷酸腺苷）,。
甚至像液態(tài)氦、超臨界的液態(tài)氫,，在科學家眼里也存在支持生命的可能,。氣體行星土星、天王星和海王星存在大量的這種液體,；如果它們作為溶劑的話,，有機物在其中的活動或許與在水中一樣活躍。
上面提到的種種液體,，都有可能代替水,，成為蘊育外星生命的搖籃,。
打破陳規(guī)
不過，迄今為止,，人類正在進行以及正在策劃中的尋找類地行星計劃,，包括法國的COROT計劃、美國的開普勒計劃,、歐洲空間局的愛丁頓計劃以及達爾文計劃,，仍然把目光瞄準了體積、質(zhì)量同地球相似的行星,。
而《行星系統(tǒng)中有機生命的限制》報告批評說,，這些耗資巨大的搜索計劃中，顯然過于以地球為中心——如果外星生命和地球生命不同源,，具有不同的結(jié)構(gòu),，那么這些探測計劃很可能“視而不見”。
實際上,，人類也是在不斷探索太空的過程中,，一點點開始放棄生命領(lǐng)域的“地球中心論”的。
早在1976年,，美國就試圖在“海盜號”火星探測器上培養(yǎng)地球上的微生物,，看這種環(huán)境是否適合生命生存。但是后來科學家意識到,，地球上99％的微生物是無法用這種技術(shù)來培養(yǎng)的,。所以，目前人類搜尋地外生命的方法,，都集中在尋找生命的分子,、化學特性，而不是嘗試去培養(yǎng)地球生命,。
根據(jù)廣義的理解,，任何生命存活的必要條件，是它必須完成一系列能量,、化學反應(yīng),，并可以動態(tài)地維持其結(jié)構(gòu)和成分。所以,，NASA今后的任務(wù),，將注重尋找生命的分子特征；而其中很大一部分工作,，很可能要在地球上或者實驗室中進行,。
美國科羅拉多大學細胞與發(fā)育生物學系教授謝莉科普利（Shelley Copley）對《財經(jīng)》記者表示，碳基生物最大的局限,，是溫度不可能超過300多攝氏度,。在科學家看來,，廣義上的生物，不管是否以碳為基礎(chǔ),，都應(yīng)該具備幾個易于觀測的顯著特征,，而手性和熱力學不平衡是其中兩個最重要的特性。
1969年9月28日,，澳大利亞墨爾本以北約100公里處的默奇遜小鎮(zhèn)上,，一大批隕石碎片從天而降。通過對隕石碎片的研究,，科學家不僅驚喜地發(fā)現(xiàn)了地球上沒有的氨基酸和糖,，而且也發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，那就是這些分子結(jié)構(gòu)的手性比例,，也明顯呈現(xiàn)和地球生物類似的特征——左手型的占多數(shù),。
早在1848年，法國著名微生物學家巴斯德首先發(fā)現(xiàn)了化學性質(zhì)相同,、結(jié)構(gòu)上鏡像對稱,、彼此旋光性相反的兩種酒石酸。而后,，英國物理學家開爾文勛爵將物質(zhì)的這種特性,，命名為“手性”（chirality）。在自然狀態(tài)下的化學反應(yīng)中產(chǎn)生出的兩種手性分子應(yīng)該一樣多,；但地球上的多數(shù)氨基酸,，卻都是左手型占多數(shù)，多數(shù)的糖則以右手型為多數(shù),。
在北京航空航天大學生物科學與工程研究所所長莊逢源教授看來,，目前可以通過分析有機物質(zhì)的吸收譜，尋找有機物質(zhì)形成的機制,。因為通過觀察吸收紅外光譜的偏振情況,，就可以分析左旋和右旋的選擇性。如果發(fā)現(xiàn)某種手性分子的多數(shù),，則可以看做是生命存在的一個重要特征,。
“歐洲的達爾文計劃,，就有針對這一點的設(shè)計,；他們正在邀請中國參與，不過中國是否參與,，目前還不好說,。”莊逢源對《財經(jīng)》記者表示。
另一方面,，因為生命在于運動,，這就意味著存在一系列化學自由能呈階梯狀分布的物質(zhì)分子,，即分子之間呈現(xiàn)熱力學不平衡，以便保持新陳代謝過程的持續(xù)進行,。這就意味著,，通過探測化學能的不平衡，尤其是在高溫狀態(tài)下,，也可能發(fā)現(xiàn)生命存在的征兆,。
NASA以及其它太空探索機構(gòu)能在尋求生命的“天問”中走多遠，尚不得而知,。但在美國航空航天局資深天體生物學家約翰隆美爾看來,，在擁有了很多新的認識之后，NASA今后的搜尋范圍不僅會更廣泛,，“也會更準確”,。
