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标题: [转帖] 【科技】日本科学家：可观测宇宙中，我们可能是唯一的生命 [打印本页]

作者: druid169 时间: 2020-5-3 21:04 标题: 【科技】日本科学家：可观测宇宙中，我们可能是唯一的生命

撰文 | Tim Childers

编译 | 石云雷

生命的自然发生

目前普遍被科学家接受的猜想是，地球上各个角落活动的复杂生命都起源于非生命物质。而这些非生命物质随机组合，形成了构建生命的基本结构，这一过程也被称为“自然发生”学说（abiogenesis）。不过一直以来，科学家还缺乏相关的研究依据，来支持这个观点。

最近，东京大学的天体物理学教授户谷友则（Tomonori Totani）进行了一项创新性研究，试图弄清楚生命由这些无机物自发形成的可能性。在这项研究中，户谷友则建立模型，检测了宇宙中是否有足够的恒星系统中，存在允许生命自然发生的宜居行星。这一研究于今年2月发表在《科学报告》期刊上，研究结果显示，在可观测的宇宙中，我们发现其他生命存在的可能性非常低。

“我希望能至少发现一条自然发生学说的现实路径，以便从科学的角度来解释这一学说，”户谷友则说，“一些人认为自然发生的可能性极低，因此生命的起源难以从科学的角度来理解。但我作为一名科学家，一直梦想能解释为什么我们会存在于地球上。”

“RNA世界”

户谷友则的研究主要关注自然发生学说中的基本假设：生命起源于一个RNA世界。1981年，诺贝尔化学奖得主沃特·吉尔伯特（Walter Gilbert）提出了“RNA世界”假说。这一假说认为，在蛋白质、双链的DNA分子（脱氧核糖核苷酸）出现之前，地球上主要存在着与DNA结构相似的RNA分子（核糖核苷酸）。构成核糖核苷酸中的核糖比脱氧核糖多一个氧原子，这也导致RNA分子较DNA分子更不稳定。

但在早期地球上，RNA是第一个能复制和储存信息的分子，还具有启动和催化化学反应的功能。这也是地球上的生命物质具有的两项基本特征。相比于现在以DNA和蛋白质为化学基础的生命，RNA世界是一个更原始的分子世界。而在细胞中具有催化功能的RNA酶，特别是RNA在核糖体中发挥的关键作用，也极大地支持了“RNA世界”假说。

尽管较为原始，但RNA是由许多单体化合物连接形成的一种多聚物。具体而言，RNA只能由一种被称为核苷酸的含氮碱基分子构成。一些研究人员表示，为了让RNA具有基本的自我复制功能，它至少需要含有40~60个核苷酸。

所以，这些由至少40~60个核苷酸组成的RNA分子，是如何自发形成的呢？虽然一些实验已经显示，在适当的条件下，经过足够长的时间，核苷酸能自发组合形成RNA分子。但是，随着RNA链的长度增加，其丰度会迅速降低。在这些实验中，长度超过10个核苷酸残基的RNA分子从未出现。

“实验证实，RNA聚合物可以依靠一个基本的随机过程形成，”户谷友则说，“一些实验声称，能形成含有超过50个核苷酸单体的RNA链，但这些实验并不能被重复出来。其中一个问题是，一些聚合物很容易被误认为是长链的RNA聚合物。”

户谷友则的模型利用了最保守的RNA聚合方法，即每个核苷酸单体随机地一个接一个连接，组成一条RNA长链。一些科学家认为，由核苷酸单体形成的聚合物之间也能相互连接，这能加速RNA长链的形成。但户谷友则表示这个过程“具有很大的投机性和假设性”。

可观测宇宙之外

科学家认为在地球形成5~10亿年后，生命开始在地球上出现。考虑到可观测宇宙中存在10^22颗恒星，生命似乎有很大的机率在宇宙中的其他星球上出现。但考虑到邻近的恒星系统中宜居行星的数量，户谷友则通过数据计算发现，随机形成包含超过40个核苷酸的RNA链的概率很低。在可观测宇宙中，在地球出现生命的时间范围内，有机会让生命“自然发生”的宜居行星数量实在是太少了。

“但整个宇宙远远大于我们目前能观测的范围，”户谷友则表示，“宇宙正处于加速膨胀时期，其通过膨胀占据的广阔区域远超过我们能直接监测到的范围。如果在模型中考虑这些更大范围的宇宙空间时（恒星周围存在的宜居行星），生命自然发生的机率将会大幅增加。”

大约在138亿年前，宇宙诞生于大爆炸。此后，宇宙一直在快速膨胀。如果将宇宙比作一只烤箱中的面包，我们能观测到的宇宙就像被困在面团中一个气泡。这个气泡的边缘到地球的距离，就是自大爆炸以来光传播的最远距离，也就是可观察宇宙的大小。而可观察宇宙的体积，可能不到通过膨胀形成的整个宇宙体积的10^78分之一。因此，并没有充分的理由支持能在如此小的宇宙区域内，会出现不止一次“自然发生”过程。

随着宇宙不断膨胀，我们可观测的宇宙范围会不断增大，而在此之外的宇宙区域也会更加远离我们。据估计，整个宇宙可能含有超过10^100颗恒星。当户谷友则考虑这些可观测范围之外的大量恒星时，他发现生命的出现不再是不可能的，而是非常有可能的。在我们所处的整个宇宙中，生命可能会出现在无数的行星上。这一发现也支持了“RNA世界”假说，尽管这也意味着我们几乎不可能在宇宙中找到新的生命。

如果生命首先从RNA分子开始演化，那么“地球上的生命则是由极为罕见的长链RNA聚合物产生的，”户谷友则说，“地球很可能是可观测宇宙中唯一拥有生命的行星。我预测未来对地外生命的观察或探索，将不会取得结果。”

如果偶然在宇宙中相邻的行星上发现了生命，户谷友则相信这颗行星上的生命和地球上的生命拥有相同的起源方式。当然，生命物质有可能搭乘彗星和小行星，穿过行星际或星际空间达到宇宙的某个区域，进而导致了生命在那里的演化。

虽然户谷友则的研究工作还无法回答这个最基本的科学问题，但它可能指导对生命起源的后续研究。我们是否仍然是宇宙中唯一存在的生命还未可知。但是如果户谷友则的研究告诉了我们了什么结论的话，那就是：我们不应该相信在可观测宇宙中，会存在其他生命。

原文链接：https://www.livescience.com/orig ... universe-model.html

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41598-020-58060-0

作者: laozhu77777 时间: 2020-5-4 01:17

我觉得按整个宇宙来说人类肯定并不孤独，但是可观测范围只是全宇宙微不足道的一部分，存在的几率确实不大

作者: 2981137302 时间: 2020-5-4 11:22

看宇宙的年龄，我们地球存在的时间的确很短，从时间上看的确有理由存在外星人。但是生命形成和演化的条件谁也不知道，以前是靠达尔文的进化论，但是现在越来越多的人对进化论提出异议

作者: ilovesex999 时间: 2020-5-4 13:58

从宇宙可知的尺度看，人类不会是孤独的智慧生命，只是宇宙太大了，大到还没认识彼此，就消失了

作者: 鸡汤大官人 时间: 2020-5-4 16:39

其实这是一个概率问题，按照生命的进化来说，人类才是bug那个，往智慧方面进化，地球上的生命，都是更强更壮更敏捷为主吧，或者更隐蔽之类的，
貌似没什么生物是往智慧方面进化的，或许在别的星球，生物都是往更强方面进化，
或许在宇宙中，存在更多的是绿巨人生命体，而不是奇异博士之类的智慧体。

作者: 无情温柔风 时间: 2020-5-4 17:45

其实宇宙这回事专家说什么就是什么根本得不到印证

作者: 摸大尺乳 时间: 2020-5-5 12:07

生命的概念是什么？宇宙的范围广大，或许其它星球上也有类似于人类的物种，他们也像我们观测他们星球一样，观测着地球，并做着各种各样的猜想。

作者: wanghao1207 时间: 2020-5-6 21:25

可笑，挺大的一个停车场，只有咱们这一辆车可以停？有意思，眼光窄还胡说八道就是你不对了。

作者: lu982188540 时间: 2020-5-7 10:26

怎么可能呢宇宙这么大现在观测到的星球都说不清

作者: 415379511 时间: 2020-5-9 00:31

加上“可观测”这个前缀以后，说了等于白说，在能观测到的范围内当然是“可能唯一”的生命了

作者: HamxDD 时间: 2020-5-10 01:14

我认为这种靠这"人类发现的物质"来去猜测其他文明的存在与否未免有点太坐井观天了吧，毕竟宇宙还存在着暗物质、反物质等人类难以理解的物质，更何况有"黑暗森林法则"，以及宇宙存在着不同维度等等理论，所以这种理论性的说法真的看看就好了，毕竟宇宙对于现时的人类来说实在是深不可测啊。

作者: sindylee123 时间: 2020-5-10 21:21

想想这其实其实很孤独

作者: 丛林之狐 时间: 2020-5-10 23:27

在可观测范围内也许有其他的生命存在，文明水平可能和我们相当或者低于我们，双方之间无法进行联系，所以不知道对方存在这很正常。

作者: mack96 时间: 2020-5-13 09:08

我还是坚信地球和人类在宇宙中不是唯一的，因为宇宙实在是太大了。

作者: 17073276 时间: 2020-5-13 16:00

可观测=我眼中的世界=活在自己世界中，当然看不到别的“生命”，人类何其渺小，这种小丑言论还是少转

作者: TSXN 时间: 2020-5-13 22:31

我觉得我们诞生的是很早的，很有可能宇宙才发展到少年期。

作者: wjinyucn 时间: 2020-5-13 22:47

虽然文章中日本科学家说：“生命物质有可能搭乘彗星和小行星，穿过行星际或星际空间达到宇宙的某个区域，进而导致了生命在那里的演化。”但是我认为假定我们生命就是这样产生的，那么就有一个类似于我们的母体，来搭载生命物质从某个地方启程，穿过层层星际，到达地球。所以地球上的生命有可能不是唯一。

作者: manbu118 时间: 2020-5-14 10:18

整个宇宙到底有多大，内部都有什么都无法完全搞清楚，怎么就能断定是唯一的，这样有点太武断了。

作者: ccavccav 时间: 2020-9-5 23:25

就现在的技术来说，我们可观测就相当于沧海一粟

作者: pq730 时间: 2020-9-6 09:02

可观测，这三个字确实比较厉害啊，等同于我看见的地方没看见外星人，我看不见的，不等于没有，哈哈，文字游戏

作者: xmm1974 时间: 2020-9-7 01:04

地球多少年，宇宙多少年，宇宙有多大，一比较就不能轻易下结论，而这加上可观测三字得出的结论只能说是句正确的废话

作者: tomatoreal 时间: 2020-9-7 11:34

只是可观测的范围太小，而且科技有限，如果地外生命是有意不让我们看到呢

作者: money17951 时间: 2020-9-29 20:33

不能绝对的说除了我们就没有其他生命，这个存在很多可能，比如：我们的科技落后观测不到、生命形式不同、生命条件不同等等。。

作者: huangjinlang 时间: 2020-10-1 19:48

哈哈，人类想找到宇宙中的小伙伴，应该是没有希望的。至少在未来的未来的
未来，人类都是孤独的

作者: taboo2008 时间: 2020-10-23 07:10

这结果没什么新的信息嘛，我奶奶都知道了。在可观测的宇宙范围内，是找不到奥特曼的。宇宙里如果真的有其他文明，一定有很多新的创新出来，也是件好事

作者: figman 时间: 2020-10-23 15:25

可观测这个词有太多说道了，人类贫弱的五感，来探索无穷无尽的宇宙，无异于想用一颗星星点亮夜空。先不说不可见不可知的纬度领域，是不是有其他生命，即使是我们已知的宇宙，搞不好只是鱼缸里的背景装饰，让鱼儿解闷用的罢了，我们用什么观测，能观察多远，观测到的是什么，或许都是更高等的生命设计好的。

作者: huangjinlang 时间: 2020-10-24 14:41

这可不一定，以人类目前的科技水平，未必能把宇宙了解的非常透彻，即使是目前可观测到的宇宙，因为就算是地球本身，人类也没有完全了解所以科学家的话，听听就可以了，没必要完全当真

作者: 女干八鬼 时间: 2020-10-29 12:06

可能根本不在一个纬度，也就无法理解了，人还是谦卑点好，老祖宗都说了，人外有人天外有天。

作者: 搁浅流年 时间: 2020-10-31 18:25

宇宙这么大你可观测的范围也有可能是有生命的，只是展现的形式不一样，也有可能不是和人类一样的是碳基生命。。。

作者: yxz1001 时间: 2020-11-4 20:52

没发现不等于没有，现在地球的科技人类离开太阳系都不能

作者: kingfiu 时间: 2020-11-5 14:57

我之前看了一篇文章，说是人类不要这么热衷于寻找外星生命，因为找到之日就可能是地球的灭顶之日

作者: ljj2333 时间: 2020-11-5 21:27

我感觉外星生物一定有但是外星人就很难说了，可能真的没有吧。

作者: muzili 时间: 2020-11-7 22:20

宇宙这么大，肯定存在其他的智慧生命，只是我们还没能发现罢了

作者: lansandelaohu 时间: 2020-11-12 17:20

怎么可能，我们现在感知到的还是很少的，就像蚂蚁看不到人一样

作者: TT一次 时间: 2020-12-3 17:13

可观测，是个十分模糊的概念了，具体有没有，对人有没有危害？如果有估计存在争端的可能性较大

作者: 祭诞 时间: 2020-12-3 23:16

生命是肯定有的，因为虽然生命生存很苛刻，但是宇宙太大了

作者: ddr0303 时间: 2020-12-3 23:49

可观测宇宙内这个问题本身就是伪命题，就算是可观察范围谁又敢确定某颗行星上生命不会以和人类不一样的方式而存在呢？

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