## 第646期 | 在哪里能找到外星人？

策划人：怀沙

和你一起终身学习，这里是罗辑思维。

今天的标题比较开脑洞：在哪里能找到外星人？先给出答案：只有在那些和地球很像的行星上，有可能会找到外星人。有水，温度合适才行。外星人和我们一样，也只能是由有机物构成。

可能你会说，这个回答也太没有惊喜了。难道就没有别的可能吗？比如太阳里有没有可能有生物呢？宇宙这么大，光是银河系的恒星就上千亿颗。人类生活的地球只是宇宙中的一粒尘埃啊，我们地球人视野狭窄，你怎么知道，我们熟悉的生物形态就是这个宇宙里唯一的形态呢？ 那些科幻小说里写的，可比你这个想象力丰富多了。

确实，这是我们常见的一种心态。在陌生的地方，在我们看不到的地方，一定有更神奇的存在。直到今天还有人相信，在中国不知名的神秘山洞里，一定生活着绝世武功高手。在民间的哪个大户人家的后代手里，一定还有严守秘密的祖传秘方。

最近我看到一本英国科学家写的书，叫《地外生命探索之旅》。作者说，我们这个宇宙，并不是一个鼓励生物肆意发挥想象力、创造力的空间。就算是在宇宙尽头的行星上，真的发现了外星人，你会发现，构建生物的底层生理机制也应该是相同的。这就奇怪了，你这个作者这么说话负责么？你又没去过宇宙尽头的行星。 下面，我就说说这本书论证过程：

首先，你想制造生物，摆在我们面前的任务是，用“物质搭建一个复杂结构”。因为无论怎么样，你总得承认生命是复杂结构吧，这是生命的共同特性。

那先要看看，宇宙给我们准备了什么材料。其实这没有什么神秘，这些材料都写在我们初中化学学过的元素周期表上。 人类到目前发现了110多种元素。而面对这110多种元素，大部分元素，地球生命根本没碰，而只挑选了其中的24种。为什么？ 在元素周期表上，序号靠后的绝大多数都是金属元素，根本指望不上。首先，它们在宇宙里的存量太少了。更重要的是，而且序号越靠后，这些元素就越不稳定。有时候它们的存在只会维持零点几纳秒，那么短，元素自身难保，哪里还会形成稳定的生命呢？

序号在前的，还得排除惰性元素。这么除三去五打八折，最终扛起制造生命大旗的，只能是四种元素了。分别是：碳、氢、氧、氮。而这四种元素刚好就是排除掉惰性元素之后，宇宙里含量排名从第一到第四名的元素。存量多，材料丰富，要用来制造生命。这个好处非常明显。

在这四种元素里，起核心作用的是碳。为什么是碳？因为碳在化学反应里的“可塑性”非常强。高中我们学过，碳的化合价从-4到4，有8种状态。翻译成大白话就是，在合作这件事情上，碳元素摆开的姿态是：我怎么都行，看您怎么方便。所以，氢、氧、氮这三种元素和碳，都可以发生反应。 这么一来，碳元素就变成了我们在人际关系里的说“结构洞”“交际花”。每个人都愿意和它发生联系。围绕着碳元素，就能搭建出一个长长的合作链条，各种元素都能在上面找到自己的位置。

这种碳链，也就是我们常说的——有机物。它的最大特点是，能用极少的原料，拼接出无比丰富，结构复杂的物质。 听到这你可能会问，除了碳之外，其他元素能扮演这个交际花的角色吗？答案是：有，但是不好用。比如说硅。科幻小说里经常提到一个词，说我们熟悉的生命世界是碳基生命，而还可能会有硅基生命。但是说实话，硅在各方面比碳差得多。如果你是上帝，只要你想制造生命，我敢担保，只要有碳，就完全没必要用硅。

接下来，就必须要提到一种非常重要的物质：氨基酸。 氨基酸这个词汇好像很神秘，很多保健品都在用它吹牛。其实它就是一种非常常见的有机物。主要成分就是碳氢氧氮四种最简单的元素。我们人体的蛋白质就由20种氨基酸构成。

那为什么一定是氨基酸呢？因为，氨基酸很可能是这四种元素在形成复杂结构时，一种最佳组合方式。这话什么意思？

为了便于你理解，我来打个比较通俗的比方： 如果我们把碳氧氮氢这四种元素，比喻成唐僧、孙悟空、猪八戒和沙和尚这四个人。那唐僧是碳元素，他是整个组织的结构洞，是连接其它元素的；孙悟空是氧元素，比较活泼；猪八戒和沙和尚就是相对没那么活泼的氮和氢。这个分工就非常合理。那我们可以想象，如果把他们这个四人团队重新搭建一次，大概率上他们还会像现在这么分工。这个组织关系不是偶然的，符合他们各自的天然属性。 而氨基酸的出现，也是同样的道理。一旦凑齐了碳氢氧氮，氨基酸就会应运而生。人类在不同的时间和地点，都发现了氨基酸。

1969年，一颗陨石在澳大利亚从天而降。这颗陨石看上去像是一坨烧焦的黑乎乎的碳，但科学家在里面发现了超过100种氨基酸。经过同位素测定，科学家确定这些氨基酸是来自宇宙的。说明在宇宙某个不知名的角落里，也在默默合成氨基酸。2014年，欧洲宇航局的“罗塞塔探测器”，成功登陆一颗彗星。在彗星上，人类也探测到了氨基酸。所有这些事实都说明，氨基酸，可能是凑齐了碳氢氧氮之后的一个必然结果。它完成了从简单走向复杂的第一步。是我们这个宇宙搭建生命的过程中，绕不过去的一环。

好。要想制造生命，得到氨基酸之后，我们再往下追问，为什么一定要有水呢？

用科学家的话来说，生命需要一种溶剂。 我们来把生命想象成不同有机物之间的一场巧遇。像人一样，要巧遇，就得有舞会这样的场合，让大家有机会接触到对方。但如果不同的氨基酸像粉末一样散落在地表上，它们就碰不到对方。这时候，这就要有一种溶剂，能让这些氨基酸在一个三维空间里漂浮起来，就方便在空间里碰撞，偶然形成更复杂的结构。

水具有很多优点，首先它由氧和氢这两种最主流的元素组成。其次，水是一种万能溶剂，它能溶解糖、盐、酸、碱，二氧化碳和氧气。同时，水还有一个大优点，就是“比热”非常高。意思是水要吸收很多热量之后，才能改变自身的温度。这就给水里的生命带来了一个缓冲。可以降低外界温度因素的影响。 那有没有水的替代品呢？倒是有。甲烷、氨和硫酸或许有可能。但它们在各个方面都比水差得多。生命没有必要舍近求远。

那我们回头总结一下。要建构生命：碳、氨基酸和水可能真的是三条绕不过去的路。而且它们同时需要一个条件：就是0-100摄氏度的温度。大部分氨基酸会在90度的温度时崩解，水在100度也会变成气态。这些条件都不存在了。 所以，一个有适当温度，有水，有大气层的岩石行星最可能存在生命。这条规律在全宇宙都使用。诺贝尔化学奖获得者，生物学家乔治·沃尔德，曾经说过这么一句话：“同学们，学好生物化学吧，因为它能帮你通过，那些银河系之外的生物化学考试。”这言下之意，就是全宇宙这些规律都成立。

从这件事里，我们可以得到这么一个收获。年轻的时候，我们总是对那些死板的规律充满怀疑，觉得它们缺乏想象力，我们更愿意相信惊喜。总觉得这个世界上有一块“方外之地”，那里有一些超越规则之外的东西。

但随着我们对世界了解的加深，我们发现：这个世界，其实在底层规律上，到处都一样。这里和那里，没有什么区别。一切都在规则的统领之下。 走向成熟的过程，就是我们越来越习惯于忽略那些例外、偶然、奇遇、绝学。而更在意常识、规律、原则、必然的过程。因为后者，才是这个世界的主题。 好，这个话题我们就聊到这里。罗辑思维，明天见。

参考资料：

《地外生命探索之旅》，[英]路易莎·普雷斯顿，北京联合出版公司，2017-6
