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如果仅仅以人类或者地球上的其他生命为蓝本，在宇宙中将会错过太多的惊奇
在最新动漫电影大片《变形金刚》中，人类最初发现被意外冷冻在北极冰原里的“威震天”的时候，并没有把它当做一种生物来对待，而是给了它一个代号——NBE1（非生物外星人，non-biological extraterrestrial）。
这个机器人的凶残和野心，却几乎与人类所有暴君并无二致。或许，它在以奇幻的方式提出了一个人类不得不去面对的问题：生命难道只有一种形式？多年以来，这样的话题已经被众多科幻小说家反复演绎，却一直被看成一种并非科学意义上的奇思妙想而已。
如今，情况发生了微妙的变化。它甚至以严肃的方式摆上了美国航空航天局（NASA）的讨论席，以重新定义人类去探索地外生命的可能途径。
就在刚刚过去的7月，美国国家科学院（National Academy of Sciences）正式发表了题为《行星系统中有机生命的限制》的研究报告。在这份引人注目的报告中，来自十几所大学和研究机构的天体生物、生物化学以及天文学家指出，随着对太阳系内生命的探索逐步推进，人类有必要真正了解自己到底在寻找什么。因为人类过去在寻找外星生命上，显得过于以地球为中心了。
实际上，在温度、压力、物质基础以及能源供给方式，或许都与地球迥异的地外行星上，如果存在生命，它们完全没有必要以地球生命的形式存在。
在这份报告的扉页上，写着这样一句话：“这份报告献给所有不像人的生命形式，不管他们是什么”。
水是生命之源？
今年5月21日，预定在火星上工作时间仅剩几个月的“勇气”号和“机遇”号，在登陆火星近三年后传回了最后一批信号。
这次它们给人类带来了巨大的惊喜，因为在古谢夫环形山的一块土壤中，发现了丰富的硅石。根据目前的科学常识，要产生如此大量的硅石沉淀物，必须有水存在，这也是迄今为止对于火星上曾经有水的最有力的证据。
一直以来，水始终被认为是生命的基石。以人类自身为例，成年人大约七成的体重都由水组成，刚出生的婴儿这一比重甚至达到了八成。
就我们所知的生命本质而言，实际上是一系列水生化学反应的集合。水之所以如此重要，是因为水的特殊结构。由于氧原子和氢原子所形成的共价键属于极性键，氧原子和氢原子共用的电子对偏向氧原子一方，导致水分子在氧原子一方拥有负电荷、氢原子一方拥有正电荷。
水的这种极性，使得它可以充当大多数无机盐和葡萄糖等极性分子的溶剂，但无法与油和脂肪类分子相互混合。正是利用不同生物分子的亲水、厌水性质，生命过程中的许多关键反应才得以完成。
以传递生命遗传信息的DNA和RNA分子为例，由于其亲水特性，使得它们无法跨越厌水的细胞膜，厌水的碱基也被束缚在双螺旋之内，这些都确保了不至于在复制过程中丧失遗传信息。
这一系列生化反应所构成的大图景是可以想像的：当构成人体的基本单元——细胞死亡的时候，细胞间的水流动也归于停止；同样，一旦细胞脱水（失去水分），就会导致作为遗传物质的DNA（脱氧核糖核酸）的破碎以及蛋白质的结晶，从而为其生命画上一个休止符。
正是因为液态水对于地球上已知的生命存在显得如此不可或缺，在过去数十年中，寻找液态水，一直被NASA以及主流科学家看成是寻找外星生命所遵循的最重要原则。
美国航空航天局科学项目理事会资深天体生物学家约翰隆美尔（John Rummel）接受《财经》记者采访时承认，寻找外星生命的第一步，就是寻找有水的地方，这也是人类正在做的。截止到目前，火星和欧罗巴（木卫二）上都显示曾经有水，或者现在仍有水存在的迹象。
毕竟，我们只知道一种生命形式，就是我们自己，这也是用来比照任何其它生命的一面最自然而然的镜子。这样的生命需要液态水、光或其他化学能，以及氮，磷，硫，铁等70多种必要的元素。
然而，如果生命的存在条件真如我们所知的那样苛刻的话，也许真正能像地球一样存在生命的，肯定十分渺茫。
孕育外星生命的摇篮
不过，在很多科学家看来，也许水远非生命存在的惟一基石。
美国国家科学院最新这份报告的编写委员会成员之一、美国海洋生物国家实验室研究院米歇尔索金（Mitchell Sogin）对《财经》记者表示，水对于广义上的生命来说，并不是充分条件，因为它还需要一定的物质条件和能量条件；同样，水也不是必要条件，外星生命完全可以不是地球上的形式。
隆美尔博士在接受《财经》记者采访时也指出，尽管目前对于我们了解到的所有生命而言，水都是必需的；但是从很多化学实验中，科学家发现还有其他溶剂，存在一些明显的可以支撑生命活动的特性。
比如液态甲烷，就可以完成很多有趣的化学过程。早在2006年7月，围绕土星运行的“卡西尼”号探测器就发现，在土卫六（泰坦）的北极，存在几个巨大的充满液态甲烷或乙烷的湖泊。观测数据显示，泰坦表面温度极低，约为零下180摄氏度上下，其大气主要由氮气（占98.4％）和甲烷（占1.6％）组成。
“我们无法预测，在泰坦零下180度左右的低温下，是否会存在古怪的生命。”他补充说。
实际上，如果不考虑温度而仅仅考虑其大气构成的话，其目前的环境与约40亿年前生命诞生时的地球极为相似。因此，即使“土卫六”上目前没有生命存在，也不能排除20亿年后出现生命的可能性。
即便我们承认极性溶剂是生命形成必须的，实际上也存在更多的选择。比如液氨就具有许多和水类似的性质，可以完成水所支持的大多数生命功能。
甚至人类闻之色变的硫酸，也可能维持另类生命。在密度为地球大气的100倍的金星大气层中，就存在一层厚达40公里到70公里的浓硫酸云；而且这里的温度条件可以支持碳－碳共价键的稳定存在，这也被认为是生命存在的重要前提之一。
早在1967年，著名科普作家、人类搜寻地外生命的先驱卡尔萨根（Carl Sagan）就在英国《自然》杂志发表了“金星云中的生命”一文，设想金星上的生命可以拥有含有氢气的鳔，像地球上的鱼类一样利用浮力支撑身体。
可能的候选者中，还有甲酰胺这样陌生的名字。在火星表面之下，存在大量的甲酰胺，它是氢氰酸和水的反应产物。它同样可以完成大多数水可以完成的生命功能，并且比水更耐高温。
从目前的观测事实上看，火星上的温度不可能允许液态水的存在，但并不排除甲酰胺；而科学家通过在地球上的实验已经发现，在甲酰胺中可以合成大多数生命所需要的多肽、核苷、核苷酸和RNA，甚至ATP（三磷酸腺苷）。
甚至像液态氦、超临界的液态氢，在科学家眼里也存在支持生命的可能。气体行星土星、天王星和海王星存在大量的这种液体；如果它们作为溶剂的话，有机物在其中的活动或许与在水中一样活跃。
上面提到的种种液体，都有可能代替水，成为蕴育外星生命的摇篮。
打破陈规
不过，迄今为止，人类正在进行以及正在策划中的寻找类地行星计划，包括法国的COROT计划、美国的开普勒计划、欧洲空间局的爱丁顿计划以及达尔文计划，仍然把目光瞄准了体积、质量同地球相似的行星。
而《行星系统中有机生命的限制》报告批评说，这些耗资巨大的搜索计划中，显然过于以地球为中心——如果外星生命和地球生命不同源，具有不同的结构，那么这些探测计划很可能“视而不见”。
实际上，人类也是在不断探索太空的过程中，一点点开始放弃生命领域的“地球中心论”的。
早在1976年，美国就试图在“海盗号”火星探测器上培养地球上的微生物，看这种环境是否适合生命生存。但是后来科学家意识到，地球上99％的微生物是无法用这种技术来培养的。所以，目前人类搜寻地外生命的方法，都集中在寻找生命的分子、化学特性，而不是尝试去培养地球生命。
根据广义的理解，任何生命存活的必要条件，是它必须完成一系列能量、化学反应，并可以动态地维持其结构和成分。所以，NASA今后的任务，将注重寻找生命的分子特征；而其中很大一部分工作，很可能要在地球上或者实验室中进行。
美国科罗拉多大学细胞与发育生物学系教授谢莉科普利（Shelley Copley）对《财经》记者表示，碳基生物最大的局限，是温度不可能超过300多摄氏度。在科学家看来，广义上的生物，不管是否以碳为基础，都应该具备几个易于观测的显著特征，而手性和热力学不平衡是其中两个最重要的特性。
1969年9月28日，澳大利亚墨尔本以北约100公里处的默奇逊小镇上，一大批陨石碎片从天而降。通过对陨石碎片的研究，科学家不仅惊喜地发现了地球上没有的氨基酸和糖，而且也发现了一个有趣的现象，那就是这些分子结构的手性比例，也明显呈现和地球生物类似的特征——左手型的占多数。
早在1848年，法国著名微生物学家巴斯德首先发现了化学性质相同、结构上镜像对称、彼此旋光性相反的两种酒石酸。而后，英国物理学家开尔文勋爵将物质的这种特性，命名为“手性”（chirality）。在自然状态下的化学反应中产生出的两种手性分子应该一样多；但地球上的多数氨基酸，却都是左手型占多数，多数的糖则以右手型为多数。
在北京航空航天大学生物科学与工程研究所所长庄逢源教授看来，目前可以通过分析有机物质的吸收谱，寻找有机物质形成的机制。因为通过观察吸收红外光谱的偏振情况，就可以分析左旋和右旋的选择性。如果发现某种手性分子的多数，则可以看做是生命存在的一个重要特征。
“欧洲的达尔文计划，就有针对这一点的设计；他们正在邀请中国参与，不过中国是否参与，目前还不好说。”庄逢源对《财经》记者表示。
另一方面，因为生命在于运动，这就意味着存在一系列化学自由能呈阶梯状分布的物质分子，即分子之间呈现热力学不平衡，以便保持新陈代谢过程的持续进行。这就意味着，通过探测化学能的不平衡，尤其是在高温状态下，也可能发现生命存在的征兆。
NASA以及其它太空探索机构能在寻求生命的“天问”中走多远，尚不得而知。但在美国航空航天局资深天体生物学家约翰隆美尔看来，在拥有了很多新的认识之后，NASA今后的搜寻范围不仅会更广泛，“也会更准确”。
在最新动漫电影大片《变形金刚》中，人类最初发现被意外冷冻在北极冰原里的“威震天”的时候，并没有把它当做一种生物来对待，而是给了它一个代号——NBE1（非生物外星人，non-biological extraterrestrial）。
这个机器人的凶残和野心，却几乎与人类所有暴君并无二致。或许，它在以奇幻的方式提出了一个人类不得不去面对的问题：生命难道只有一种形式？多年以来，这样的话题已经被众多科幻小说家反复演绎，却一直被看成一种并非科学意义上的奇思妙想而已。
如今，情况发生了微妙的变化。它甚至以严肃的方式摆上了美国航空航天局（NASA）的讨论席，以重新定义人类去探索地外生命的可能途径。
就在刚刚过去的7月，美国国家科学院（National Academy of Sciences）正式发表了题为《行星系统中有机生命的限制》的研究报告。在这份引人注目的报告中，来自十几所大学和研究机构的天体生物、生物化学以及天文学家指出，随着对太阳系内生命的探索逐步推进，人类有必要真正了解自己到底在寻找什么。因为人类过去在寻找外星生命上，显得过于以地球为中心了。
实际上，在温度、压力、物质基础以及能源供给方式，或许都与地球迥异的地外行星上，如果存在生命，它们完全没有必要以地球生命的形式存在。
在这份报告的扉页上，写着这样一句话：“这份报告献给所有不像人的生命形式，不管他们是什么”。
水是生命之源？
今年5月21日，预定在火星上工作时间仅剩几个月的“勇气”号和“机遇”号，在登陆火星近三年后传回了最后一批信号。
这次它们给人类带来了巨大的惊喜，因为在古谢夫环形山的一块土壤中，发现了丰富的硅石。根据目前的科学常识，要产生如此大量的硅石沉淀物，必须有水存在，这也是迄今为止对于火星上曾经有水的最有力的证据。
一直以来，水始终被认为是生命的基石。以人类自身为例，成年人大约七成的体重都由水组成，刚出生的婴儿这一比重甚至达到了八成。
就我们所知的生命本质而言，实际上是一系列水生化学反应的集合。水之所以如此重要，是因为水的特殊结构。由于氧原子和氢原子所形成的共价键属于极性键，氧原子和氢原子共用的电子对偏向氧原子一方，导致水分子在氧原子一方拥有负电荷、氢原子一方拥有正电荷。
水的这种极性，使得它可以充当大多数无机盐和葡萄糖等极性分子的溶剂，但无法与油和脂肪类分子相互混合。正是利用不同生物分子的亲水、厌水性质，生命过程中的许多关键反应才得以完成。
以传递生命遗传信息的DNA和RNA分子为例，由于其亲水特性，使得它们无法跨越厌水的细胞膜，厌水的碱基也被束缚在双螺旋之内，这些都确保了不至于在复制过程中丧失遗传信息。
这一系列生化反应所构成的大图景是可以想像的：当构成人体的基本单元——细胞死亡的时候，细胞间的水流动也归于停止；同样，一旦细胞脱水（失去水分），就会导致作为遗传物质的DNA（脱氧核糖核酸）的破碎以及蛋白质的结晶，从而为其生命画上一个休止符。
正是因为液态水对于地球上已知的生命存在显得如此不可或缺，在过去数十年中，寻找液态水，一直被NASA以及主流科学家看成是寻找外星生命所遵循的最重要原则。
美国航空航天局科学项目理事会资深天体生物学家约翰隆美尔（John Rummel）接受《财经》记者采访时承认，寻找外星生命的第一步，就是寻找有水的地方，这也是人类正在做的。截止到目前，火星和欧罗巴（木卫二）上都显示曾经有水，或者现在仍有水存在的迹象。
毕竟，我们只知道一种生命形式，就是我们自己，这也是用来比照任何其它生命的一面最自然而然的镜子。这样的生命需要液态水、光或其他化学能，以及氮，磷，硫，铁等70多种必要的元素。
然而，如果生命的存在条件真如我们所知的那样苛刻的话，也许真正能像地球一样存在生命的，肯定十分渺茫。
孕育外星生命的摇篮
不过，在很多科学家看来，也许水远非生命存在的惟一基石。
美国国家科学院最新这份报告的编写委员会成员之一、美国海洋生物国家实验室研究院米歇尔索金（Mitchell Sogin）对《财经》记者表示，水对于广义上的生命来说，并不是充分条件，因为它还需要一定的物质条件和能量条件；同样，水也不是必要条件，外星生命完全可以不是地球上的形式。
隆美尔博士在接受《财经》记者采访时也指出，尽管目前对于我们了解到的所有生命而言，水都是必需的；但是从很多化学实验中，科学家发现还有其他溶剂，存在一些明显的可以支撑生命活动的特性。
比如液态甲烷，就可以完成很多有趣的化学过程。早在2006年7月，围绕土星运行的“卡西尼”号探测器就发现，在土卫六（泰坦）的北极，存在几个巨大的充满液态甲烷或乙烷的湖泊。观测数据显示，泰坦表面温度极低，约为零下180摄氏度上下，其大气主要由氮气（占98.4％）和甲烷（占1.6％）组成。
“我们无法预测，在泰坦零下180度左右的低温下，是否会存在古怪的生命。”他补充说。
实际上，如果不考虑温度而仅仅考虑其大气构成的话，其目前的环境与约40亿年前生命诞生时的地球极为相似。因此，即使“土卫六”上目前没有生命存在，也不能排除20亿年后出现生命的可能性。
即便我们承认极性溶剂是生命形成必须的，实际上也存在更多的选择。比如液氨就具有许多和水类似的性质，可以完成水所支持的大多数生命功能。
甚至人类闻之色变的硫酸，也可能维持另类生命。在密度为地球大气的100倍的金星大气层中，就存在一层厚达40公里到70公里的浓硫酸云；而且这里的温度条件可以支持碳－碳共价键的稳定存在，这也被认为是生命存在的重要前提之一。
早在1967年，著名科普作家、人类搜寻地外生命的先驱卡尔萨根（Carl Sagan）就在英国《自然》杂志发表了“金星云中的生命”一文，设想金星上的生命可以拥有含有氢气的鳔，像地球上的鱼类一样利用浮力支撑身体。
可能的候选者中，还有甲酰胺这样陌生的名字。在火星表面之下，存在大量的甲酰胺，它是氢氰酸和水的反应产物。它同样可以完成大多数水可以完成的生命功能，并且比水更耐高温。
从目前的观测事实上看，火星上的温度不可能允许液态水的存在，但并不排除甲酰胺；而科学家通过在地球上的实验已经发现，在甲酰胺中可以合成大多数生命所需要的多肽、核苷、核苷酸和RNA，甚至ATP（三磷酸腺苷）。
甚至像液态氦、超临界的液态氢，在科学家眼里也存在支持生命的可能。气体行星土星、天王星和海王星存在大量的这种液体；如果它们作为溶剂的话，有机物在其中的活动或许与在水中一样活跃。
上面提到的种种液体，都有可能代替水，成为蕴育外星生命的摇篮。
打破陈规
不过，迄今为止，人类正在进行以及正在策划中的寻找类地行星计划，包括法国的COROT计划、美国的开普勒计划、欧洲空间局的爱丁顿计划以及达尔文计划，仍然把目光瞄准了体积、质量同地球相似的行星。
而《行星系统中有机生命的限制》报告批评说，这些耗资巨大的搜索计划中，显然过于以地球为中心——如果外星生命和地球生命不同源，具有不同的结构，那么这些探测计划很可能“视而不见”。
实际上，人类也是在不断探索太空的过程中，一点点开始放弃生命领域的“地球中心论”的。
早在1976年，美国就试图在“海盗号”火星探测器上培养地球上的微生物，看这种环境是否适合生命生存。但是后来科学家意识到，地球上99％的微生物是无法用这种技术来培养的。所以，目前人类搜寻地外生命的方法，都集中在寻找生命的分子、化学特性，而不是尝试去培养地球生命。
根据广义的理解，任何生命存活的必要条件，是它必须完成一系列能量、化学反应，并可以动态地维持其结构和成分。所以，NASA今后的任务，将注重寻找生命的分子特征；而其中很大一部分工作，很可能要在地球上或者实验室中进行。
美国科罗拉多大学细胞与发育生物学系教授谢莉科普利（Shelley Copley）对《财经》记者表示，碳基生物最大的局限，是温度不可能超过300多摄氏度。在科学家看来，广义上的生物，不管是否以碳为基础，都应该具备几个易于观测的显著特征，而手性和热力学不平衡是其中两个最重要的特性。
1969年9月28日，澳大利亚墨尔本以北约100公里处的默奇逊小镇上，一大批陨石碎片从天而降。通过对陨石碎片的研究，科学家不仅惊喜地发现了地球上没有的氨基酸和糖，而且也发现了一个有趣的现象，那就是这些分子结构的手性比例，也明显呈现和地球生物类似的特征——左手型的占多数。
早在1848年，法国著名微生物学家巴斯德首先发现了化学性质相同、结构上镜像对称、彼此旋光性相反的两种酒石酸。而后，英国物理学家开尔文勋爵将物质的这种特性，命名为“手性”（chirality）。在自然状态下的化学反应中产生出的两种手性分子应该一样多；但地球上的多数氨基酸，却都是左手型占多数，多数的糖则以右手型为多数。
在北京航空航天大学生物科学与工程研究所所长庄逢源教授看来，目前可以通过分析有机物质的吸收谱，寻找有机物质形成的机制。因为通过观察吸收红外光谱的偏振情况，就可以分析左旋和右旋的选择性。如果发现某种手性分子的多数，则可以看做是生命存在的一个重要特征。
“欧洲的达尔文计划，就有针对这一点的设计；他们正在邀请中国参与，不过中国是否参与，目前还不好说。”庄逢源对《财经》记者表示。
另一方面，因为生命在于运动，这就意味着存在一系列化学自由能呈阶梯状分布的物质分子，即分子之间呈现热力学不平衡，以便保持新陈代谢过程的持续进行。这就意味着，通过探测化学能的不平衡，尤其是在高温状态下，也可能发现生命存在的征兆。
NASA以及其它太空探索机构能在寻求生命的“天问”中走多远，尚不得而知。但在美国航空航天局资深天体生物学家约翰隆美尔看来，在拥有了很多新的认识之后，NASA今后的搜寻范围不仅会更广泛，“也会更准确”。