冥王星也存在生物?
宇宙生命的另類幻想
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2004-03-04 13:21
【專題】探訪神話中的戰神--「火星」
「機遇」和「勇氣」在火星上忙活著,全世界都看著它們,它們的每一個微
小的進展都讓人興奮。3月2日,美國宇航局宣稱「機遇」在火星上發現了水,
這個消息讓科學家們歡欣鼓舞。其實地球人類對茫茫宇宙最掛懷的,就是想找到
與自己類似的其他生物,他們似乎很孤獨。到底宇宙裡有沒有其他生命形式?存
在生命形式的可能性有多大?
地球生命的極限
天文學家們一直以來都在致力於發現外星微生物存在的證據,在火星上、木
衛二上……太陽系內一切有條件的地方都是他們尋找的對象。但最近幾年最激動
人心的外星生命探索的進展卻是在地球上完成的。外星生物學家來到地球最惡
劣、最極端的地方,在智利最乾燥的阿塔卡馬沙漠中、在環境最惡劣的巖洞裡、
在南極洲的千年冰架下面、在幾千米的深海下面、在幾萬米的高空上,他們發現
了形形色色的與世隔絕的細菌,它們生命力之頑強令科學家驚歎不已。在南極的
古老凍巖中,有一種細菌舒舒服服地躲在石頭表面下多孔的空間裡,活得跟花店
櫥窗裡的牽牛花一樣旺盛;法國科學家曾在太平洋底3000米處,水溫高達250
℃的熱泉口,發現多種細菌;1969年降落月球的「阿波羅12號」太空船,收回
了兩年半前無人探測船「觀察家三號」留在月球上的相機,竟然發現其底部有地
球上的微生物「緩症鏈球菌」,這種來自地球的微生物,在幾近真空、充滿宇宙
射線的月球表面生存了兩年半!
許多種類的細菌無需空氣,它們或是通過分解(而不是氧化)有機食物,或是
從硫酸鹽或硝酸鹽等氧化合物而不是從空氣中獲得氧;有的細菌通過轉換鐵化合
物和硫來保持生命的延續,生存下來;有的細菌在沸水中滋生;有的細菌則在0
℃以下的鹽水中生存;有的細菌在不可思議的高壓下存活。看上去,多數細菌的
生命是永無止境的,某些細菌的孢子可以休眠幾千年。
它們生命的潛能與地球上其他生命的潛能完全或者幾乎不同。正是這一不
同,向我們暗示著生命的另一種可能,或許是生命在宇宙間其他星球上的另一種
可能。
生命的無數種可能
既然地球細菌展現了如此豐富的生命形態,那麼宇宙中的生命該有多少種可
能性呢?地球上的生命都是由核酸和蛋白質組成的,但這是否是生命存在的惟一
形式?可以有基於別的化學基礎而發展起來的其他生命嗎?
這個問題無疑是對生物學家的一項重大挑戰。因為地球上的「蛋白質生命」
是以碳元素為基礎的,一些科學家於是翻開元素週期表,看看哪一種元素的性質
與碳最為相似---當然是同一族中的硅。硅基生命甚至可以不攝取有機物,而只從
宇宙空間中吸收星光維持生命,他的身體是由多數光線粒子和少數物質粒子組
成,物質粒子在必要時也可以轉化成光線粒子。可以設想,既然我們這些以碳為
基礎的生物呼出的廢氣是二氧化碳,那麼,火星上那些以硅為基礎的生物,呼出
的自應是硅和氧的化合物---二氧化硅。二氧化硅其實就是我們平時在沙灘上所見
的沙,也就是說,這些火星生物在呼吸時所噴出的是沙粒!
還有一些科幻作家留意到,元素週期表中的硫與同一族的氧在性質上有不少
相似之處。那是否表示,在一些較高溫的星球上(硫在地球上的室溫時是固體),
生物呼吸所需的氧氣可以被硫所代替?
此外,水是一切蛋白質生命所必需的溶液和介質。有沒有一種其他化合物可
以取代水的地位呢?有!那就是氨。由於氨在冰點以下仍是液體,一些科幻作家
遂推想,在一些寒冷的巨型氣態行星的表面下,可能存在著由氨組成的海洋,而
海洋中則充滿著以氨為介質的生命形式。
以上都只是個別的、零星的構想,真正對問題作出全面性的考察和系統性的
分析的,是著名生化學家阿西莫夫所寫的一篇文章《並非我們所認識的》。他在
文中提出了六種生命形態:
一、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物;
二、以硫為介質的氟化硫生物;
三、以水為介質的核酸/蛋白質(以氧為基礎的)生物;
四、以氨為介質的核酸/蛋白質(以氮為基礎的)生物;
五、以甲烷為介質的類脂化合物生物;
六、以氫為介質的類脂化合物生物。
其中第三項便是我們所熟悉的---亦是我們惟一所認識的---生命。至於第一、
第二項,是一些高溫星球上可能存在的生命形式,另外,地球上曾經出現過的那
些生活在硫礦裡的、厭氧的古細菌就很有可能是以硫作為自己生命的介質;而第
四項至第六項,則是一些寒冷星球上可能存在的生物形態。
宇宙中的生命可能有著不同的化學基礎,使我們認識到,生命對環境的適應
能力各有不同---所謂「甲之熊掌,乙之砒霜」,我們認為舒適宜人的星球,對一
些生物來說可能是酷熱難耐,而對另一些則可能是寒冷難當。
更不可思議的設想
然而,科幻作家仍不滿足於生命的這些多樣性,他們在各自的作品中充分發
揮了想像力,為我們創造出一些更不可思議、但細想之下又似乎不無道理的生命
世界。一些作家設想,在某些極寒冷的星球之上,可能存在著以液體氦為基礎,
並以超導電流作聯繫的生命形式;另一些作家則認為,即使在寒冷而黑暗的太空
深處,亦可能有一些由星際氣體和塵埃組成,並由無線電波傳遞神經訊號的高等
智能生物--霍耳的科幻小說正是這方面的代表作;還有一些想像力更豐富的作家
甚至認為外星生命也許根本不需要化學物質基礎,他們可能只是一些純能量的生
命形式,比如一束電波。
最為有趣的是著名科幻作家福沃德所寫的《龍蛋》,這部構思出色的作品描
述了一顆中子星表面的生物。這顆中子星直徑僅20公里,但表面的引力卻等於
地球上的670億倍,磁場是地球的1萬億倍,表面溫度達到8000多攝氏度。什
麼生物可以在這樣的環境下生存呢?是由「簡並核物質」組成的生物。所謂「簡
並」,就是指原子外部的電子都被擠壓到原子核裡去,因此所有原子都可以十分
緊密地靠在一起,形成超密物質。中子星上的生物身高約半毫米,直徑約半厘米,
體重卻有70公斤,這是因為他們由簡並物質所組成。此外,他們的新陳代謝是
基於核反應而非化學反應,因此一切變化(包括生老病死和思維)的速率都比人類
快100萬倍!
讓我們來看一看一個醫學院畢業生在畢業典禮上所作的有趣的講演:在我們
星系的另一邊的什麼地方,有一個遙遠的行星,離一個其等級和溫度都正合適的
恆星恰好不遠不近。此時此刻,那上面有一個委員會正在開會,研究著我們這個
小小的偏遠的太陽系。會議進行了一年之久,現已接近尾聲了。那地方的智慧生
物們正在一份文件上簽名(當然是用某種數字),文件斷言,說在我們這地方,生
命的事是不可思議的,而這地方也不值得來一趟遠征。他們的種種儀器已經發
現,這兒存在最最致命的氣體、就是氧氣,這樣一來,什麼戲都沒了。
這並非純粹的胡思亂想,厭氧生物在地球上就存在。對它們來說,氧氣不但
不是必不可少的,反而是致命的「毒物」。對地球人類來說最重要的氧氣尚且如
此,我們還有什麼理由認為,只有與地球環境相當的星球才能產生生命呢?
今天,人類對外星生命的搜索雖然還是兩手空空,一無所得,但我們仍應堅
持不懈地探尋下去,至少,它大大拓展了我們對宇宙生物原理的認識。
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