“判斷系外行星有沒有生命，為什么非要拿地球做標(biāo)準(zhǔn)？”面對這個疑問，有人覺得：“宇宙這么大，任何形態(tài)的地外生命應(yīng)該都有可能才對。”也有人說：“因為地球上的生命是宇宙中最容易出現(xiàn)的生命形態(tài)?！眹?yán)格來說，這兩種觀點都沒錯！其實這是兩個不同層面的問題：一個是地外生命都有哪些可能；一個是如果尋找地外生命，能有哪些科學(xué)依據(jù)。
如果不考慮其他因素，僅就可能性來說，那確實應(yīng)該存在各種各樣的生命形式。畢竟，如果連宇宙都是無限的，那生命的可能性自然也是無限的。從這個層面來說，這個問題除了能給科幻作品提供想象空間外，似乎沒有太多實際意義。
設(shè)想，假如給你批了一筆有限的資金，讓你尋找地外生命。那你是打算到民間收集關(guān)于外星生命的各種腦洞，然后廣撒網(wǎng)，還是說會咨詢一些科學(xué)家，有的放矢地做一些針對性的尋找？我相信，但凡有點社會經(jīng)驗的人都會選擇后者。
其實論想象力，你大可以相信科學(xué)家，他們的腦洞往往遠(yuǎn)比我們想象的更大。無論是碳基還是硅基，呼吸氧還是呼吸氫，這些可能性科學(xué)家們其實早就想過。而且不同于我們普通人的空想，他們往往可是從科學(xué)角度真正做了一番研究的。
比如我們知道，無論外星生命多么千奇百怪，它仍然受到與地球生命相同的化學(xué)支配。（如果你認(rèn)為外星人它們和我們的化學(xué)、物理定律這些都不一樣的話，那就沒法聊了。想象力可以豐富，但你總得講道理吧？）如果你接受這一點，那你應(yīng)該也會認(rèn)同地外生命也需要化學(xué)溶劑這個設(shè)定。
我們所謂的“生命”，通常是一個復(fù)雜的化學(xué)系統(tǒng)，而溶劑對于這樣一個化學(xué)系統(tǒng)有著諸多好處。有它存在時，系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)會更加的迅速高效。因此，無論在哪里，溶劑對于生命的形成和演化來說都至關(guān)重要。
在地球上，水（H?O）充當(dāng)了生命的溶劑。為什么是水，而不是什么別的液體呢？
首先，水在宇宙中非常豐富，無非就是氫和氧。其次，它很穩(wěn)定，而且許多化學(xué)物質(zhì)在水中也可以穩(wěn)定存在。另外，水的溶解能力恰到好處。它對極性分子和鹽類具有很高的溶解能力，但同時對于另外一些分子又高度不溶，這就使得蛋白質(zhì)具有了相應(yīng)的生化過程?？傊?，水能夠很好地把復(fù)雜分子撮合在一起并使其產(chǎn)生相互作用，這也是為什么認(rèn)為地球上的生命首先出現(xiàn)在水中。
雖然水有諸多優(yōu)點，但它并不是自然界唯一的溶劑。比如說氨（NH?），它在溶解性、穩(wěn)定性以及部分化學(xué)特性方面也是一種優(yōu)秀的溶劑。只是從宇宙元素豐度來看，水中的氧（O）比氨中的氮（N）具有更高的元素豐度。加上氨的光化學(xué)不穩(wěn)定性，這就導(dǎo)致宇宙中水比氨更為常見。而且水和氨還是完全互溶的，這就導(dǎo)致有氨的地方通常也會有水。除非某個星球完全不受紫外線照射，并且氨含量遠(yuǎn)超水的存在，那么在這種情況下生命確實有可能把氨作為溶劑。
氨還不足為奇，有些物質(zhì)比氨更適合作為生命的溶劑，而它你根本想象不到，比如說濃硫酸（H?SO?）。濃硫酸不是一種強酸嗎，還有著極強的脫水和氧化性質(zhì)，它里面竟然還能誕生生命？
最近科學(xué)家通過實驗發(fā)現(xiàn)，僅就氨基酸來說，濃硫酸對大部分生物氨基酸的主干結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生影響。這意味著，在濃硫酸中有機化合物是可以穩(wěn)定存在的，這一點打破了人們先前的認(rèn)知。而且濃硫酸超強的脫水性，也可以通過改變一些氨基酸的性質(zhì)和功能使其形成新的化合物，這也為生命提供了一種蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能。
雖然地球上的生命已經(jīng)適應(yīng)了以水為溶劑，但是其他星球就不一定了，比如說金星。
我們知道，金星表面可是經(jīng)常下著硫酸雨，它的云層中除了硫酸外還有許多氣體和不同的化合物。這些物質(zhì)在濃硫酸的作用下或許可以和氨基酸發(fā)生反應(yīng)，從而有機會讓特殊的生命形態(tài)得以形成。
如果你還是覺得濃硫酸太過恐怖，同樣適合作為生命溶劑的二氧化碳（CO?）就顯得很平和了。
雖然二氧化碳在化學(xué)上相對惰性，不參與生化反應(yīng)，但它在一定溫度和壓力環(huán)境下可以溶解許多物質(zhì)，包括生物材料，這就使得它也可以被作為一種潛在的生命溶劑。
相比之下，先前認(rèn)為的甲烷、乙烷、氮氣這些物質(zhì)，由于在低溫情況下溶解能力有限，因此反而不那么適合形成生命了?，F(xiàn)在回看，水確實是當(dāng)之無愧的生命之源！
參考資料：
[1] https://arxiv.org/abs/2401.07296
[2] https://arxiv.org/abs/2401.01441
本文來自微信公眾號：Linvo 說宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo
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