1897年，德國天文學(xué)家斯基亞帕雷利透過望遠鏡，在火星表面觀測到細密的線狀結(jié)構(gòu)。

一場翻譯失誤——將意大利語“canali”（天然溝渠）誤讀為“運河”——點燃了人類對火星文明的狂熱想象：火星上是否存在著智慧文明？

H.G.威爾斯在《世界大戰(zhàn)》中描繪的火星人“入侵”地球的場景，成為20世紀初最震撼的科幻預(yù)言。

然而，隨著探測器傳回荒涼的火星影像，幻想破滅，但科學(xué)家的追問從未停止——如果火星曾有水，是否也曾孕育過生命？地球生命是宇宙中的偶然，還是必然？

答案或許藏在一枚“硬幣”的兩面：一面是地球生命的起源，另一面是地外生命的可能性。

這正是阿信今天給大家推薦的《宇宙生命起源》的核心命題。

兩大科學(xué)前沿的共生交響

本書由天體物理學(xué)家馬里奧·利維奧與諾貝爾獎得主、化學(xué)生物學(xué)家杰克·紹斯塔克聯(lián)袂撰寫。

馬里奧·利維奧是哈勃太空望遠鏡科學(xué)家，暢銷科普作家，擅以詩意的語言解讀宇宙奧秘；杰克·紹斯塔克是2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主，也是RNA世界假說的實驗驗證者。

書中，兩位作者結(jié)合各自深厚的學(xué)術(shù)背景，以跨學(xué)科的宏大視角，將實驗室中的分子反應(yīng)與宇宙尺度的天文觀測熔鑄一體，試圖回答人類最古老的哲學(xué)謎題：

“我們是誰？我們從哪里來？我們在宇宙中是否孤獨？”

物理學(xué)，尤其是天體物理學(xué)，為生命起源提供宏觀背景。

天體物理學(xué)家通過觀測太陽系及遙遠恒星周圍的行星，研究宇宙演化、恒星形成與死亡、行星形成與分布等，確定生命誕生的物理條件，如適宜溫度、引力和輻射環(huán)境。

生物學(xué)則從微觀層面探究生命本質(zhì)和起源機制，研究細胞及生物大分子，如 DNA、RNA 和蛋白質(zhì)，探索生命起源的化學(xué)過程和生物學(xué)機制。

紹斯塔克提出的RNA世界假說，認為RNA是生命起源關(guān)鍵分子，為生命起源研究提供理論基礎(chǔ)。

全書始終圍繞一個核心邏輯展開——生命是“化學(xué)事故”還是“宇宙必然”？

這讓我們不禁思考：若地球生命的誕生存在必然路徑，則生命可能在宇宙中普遍存在；反之，若純屬偶然，人類或?qū)⒂肋h孤獨。

一書解答關(guān)于

生命起源和地外生命的7個問題

書中不僅通過跨學(xué)科的視角探討了生命起源的深奧問題，還對人類關(guān)于地外生命的種種好奇做了回答：

1. 地球生命在何時何地產(chǎn)生？

地球生命的誕生不會晚于35億年前，且地球生命是在地球形成不到10億年后出現(xiàn)的。

地球生命誕生的環(huán)境最有可能是“一個溫暖的小池塘”，而不太可能是海洋。

2. 生命是如何開始的？是先有蛋還是先有雞？

生命的產(chǎn)生需要4個子系統(tǒng)：細胞、新陳代謝、催化和遺傳。

最新的想法表明，子系統(tǒng)的構(gòu)建塊可能是同時形成的，不存在先后。而且，RNA是生命起源的關(guān)鍵。

3. 太陽系還有其他生命存在嗎？我們最有可能在哪里發(fā)現(xiàn)它們？

截至2023年秋，天文學(xué)家在4100多個行星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了5500多顆已確認的（太陽）系外行星。

其中有930多個行星系統(tǒng)擁有至少一顆行星。銀河系中至少有1/5的類太陽恒星或更小的恒星在其宜居帶中存在一顆與地球大小差不多的行星（甚至每三顆恒星中可能就有一顆是這種情況）。

目前人們探索最多的是火星、金星，事實上，SpaceX公司CEO埃隆·馬斯克在2024年9月稱，他計劃“在兩年內(nèi)向火星發(fā)射不載人的‘星艦’飛船，4年內(nèi)啟動載人飛船探索火星任務(wù)”。

除了這兩顆行星外，木衛(wèi)一、土衛(wèi)二、土衛(wèi)六也有可能存在生命。

歐洲航天局的木星冰月探測器（JUICE）的任務(wù)，將會研究木衛(wèi)三、木衛(wèi)四和歐羅巴。這個探測器于2023年4月14日成功發(fā)射，預(yù)計8年后到達木星。

4. 生命是罕見的，還是常見的？

從整個銀河系的尺度看，生命可能并不罕見。

5. 宇宙中會有其他智慧生命嗎？

目前的研究認為，微生物生命在宇宙中可能很常見，但復(fù)雜的智慧生命可能極為罕見。

但本書兩位作者認為，之所以目前還沒有發(fā)現(xiàn)其他智慧生命，是因為它們在滅絕前，沒有來得及留下可被檢測到的印記。

6. 如果存在外星智慧生命，是比人類高級還是低級？是對人類友好還是敵對？

技術(shù)一旦出現(xiàn)就會迅速發(fā)展，所以如果地外技術(shù)文明并非無處不在，那么這種文明與我們處于同步進化狀態(tài)的可能性很小。

相反，就技術(shù)實力而言，這些文明更有可能比我們先進數(shù)億年乃至數(shù)十億年。在這種情況下，鑒于我們作為一個相對年輕的技術(shù)物種，我們可能遠遠落后于它們。

7. 目前尋找地外生命的進展如何？

美國國家科學(xué)院、美國國家工程院和美國國家醫(yī)學(xué)院2021年11月發(fā)布了一份報告稱，在太陽以外的恒星周圍的行星—系外行星—上尋找生命，現(xiàn)在已成為美國天文學(xué)界的一致目標。

現(xiàn)在大多數(shù)天文學(xué)家相信，他們有可能在未來10年到20年左右探測到地外生命的存在。

拆解書中的科學(xué)冒險：

從RNA世界到火星車

RNA：生命起源的“萬能鑰匙”

現(xiàn)代生命依賴DNA、蛋白質(zhì)與細胞膜的精密協(xié)作，但最初的生命一定更簡單。書中第二章至第四章揭示了一個顛覆性發(fā)現(xiàn)：RNA可能是生命的第一塊“基石”。

1982年，托馬斯·切赫發(fā)現(xiàn)RNA酶，證明RNA可獨立完成剪接，徹底顛覆了“酶必為蛋白質(zhì)”的教條。

這一發(fā)現(xiàn)為“RNA世界”假說提供了關(guān)鍵證據(jù)：在早期地球的“原細胞”中，RNA同時扮演基因與工具的角色，直到進化出更專業(yè)的DNA和蛋白質(zhì)。

書中甚至給出實驗證據(jù)——現(xiàn)代核糖體的催化核心仍是RNA，堪稱“RNA世界”的活化石。

紹斯塔克團隊進一步發(fā)現(xiàn)，RNA的核苷酸在紫外線照射下更具穩(wěn)定性，而“失敗”的分子會被自然淘汰。

這種“適者生存”的化學(xué)版本，解釋了RNA為何從混沌湯中勝出。

這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了生命起源的可能路徑，也為實驗室中“重建”生命提供了關(guān)鍵線索。

生命需要邊界。

生命誕生與演化或許離不開邊界。書中繪了原細胞膜的奇跡：脂肪酸分子在水中自發(fā)形成雙層結(jié)構(gòu)，包裹住RNA鏈。

更驚人的是，這種膜允許營養(yǎng)物質(zhì)自由進出，卻不會泄漏大分子。當環(huán)境中的脂肪酸濃度變化，膜會像氣球一樣膨脹，最終分裂成子細胞。無需蛋白質(zhì)參與，純靠物理規(guī)律！

進一步的模擬實驗也印證了這一點，在模擬早期地球的凍融循環(huán)實驗中，活化核苷酸在冰晶縫隙中濃縮，自發(fā)連接成短鏈RNA，推測生命可能誕生于冬季池塘邊緣，在特定的環(huán)境條件下，生命的雛形逐漸形成并發(fā)展，這些發(fā)現(xiàn)都指向了邊界在生命起源與早期發(fā)展中的關(guān)鍵作用。

火星：失落的水世界與生命“時間膠囊”

全書最令人矚目的部分當屬對火星的深入探討。

毅力號火星車在杰澤羅隕石坑發(fā)現(xiàn)了遠古河床與湖泊沉積物，這表明30億年前的火星或許比地球更為濕潤。

書中提出了一些大膽的猜想，試圖揭示“火星生命”的可能性。

首先，地表礦物中的線索令人矚目。黏土中的有機分子、硫酸鹽層的波浪痕跡，暗示液態(tài)水長期存在。

這一發(fā)現(xiàn)支持了火星過去具備孕育生命條件的假設(shè)。此外，地下避難所也被認為是可能存在生命的場所。

研究指出，火星土壤可能庇護著休眠的微生物，就像地球南極冰層下的嗜極生物。

然而，“地球化”的悖論也凸顯了火星的悲劇性命運。

由于其小質(zhì)量，火星無法留住大氣層，而磁場缺失則導(dǎo)致太陽風剝離水分，使其逐漸變成如今干燥荒涼的樣子。

但正是這一過程，讓火星成為保存遠古生命證據(jù)的“時間膠囊”。

現(xiàn)實回響：

馬斯克的星際野心與科學(xué)追問

埃隆·馬斯克的SpaceX計劃在2030年前用“星艦”運送人類登陸火星，并建立永久基地。

這一宏偉目標并非遙不可及：書中提到的火星地下水、凍融循環(huán)證據(jù)，恰恰為“就地取材”提供可能——未來殖民者或能利用冰層提取水，甚至通過改造大氣創(chuàng)造宜居環(huán)境。

然而，書中也發(fā)出了警告：若火星曾孕育生命，人類活動可能污染這顆“紅色星球”，永遠埋葬外星生命的證據(jù)。

科學(xué)界正與時間賽跑：在宇航員踏上火星前，機器人需完成生命搜尋的終極任務(wù)。

從實驗室中自我復(fù)制的RNA分子，到火星車鉆探的遠古巖芯，從哲學(xué)思辨到技術(shù)藍圖，《宇宙生命起源》將我們推向認知的邊界，告訴我們：解答“我們從何而來”，就是在定義“我們向何處去”。

無論是仰望星空的少年，還是實驗室中的研究者，都能在這本書中找到屬于自己的答案——關(guān)于生命，關(guān)于宇宙，也關(guān)于人類在無盡時空中的位置。

-End-

2025.3.3

編輯：孫小悠 | 審核：醒醒