题目

生命形成的条件

提问时间：2021-03-21

答案

宇宙中地球是否唯一有生命星球,至今仍是个迷.我们先抛开偶然因素,再来谈这个问题.
众所周知,运动是物质的表现形式,生命也不例外,只不过是更高级的表现形式而已,生命的产生与存在,物质是必不可少的,而且含有生物化学所必须的元素,其次便是能量,它们构成生命的要件.能量的表现形式主要是温度.这分别是内因和外因,在宇宙中物质和能量都是普遍存在的,但是,并不是所有的能量都能被生物直接利用.由此可见,对于生命而言,外因显得比内因更重要.生命过程是一系列复杂的有机化学反应,温度的重要性是不言而喻的.因为从无机物到有机物,从低级到高级生命的一系列演化过程的基础都是化学反应,其过程是相当漫长的.主要靠持续的、稳定的、强度适当的辐射,有了辐射才可能有适当温度和化学能的循环,并且“取之不尽,用之不竭”（绝对取之不尽,用之不竭是不存在的,但至少要保持一个生命进化周期）,至于大气的成分,重力大小和磁场强弱则显得次要了.学者们一直强调上述,是因为站在地球人的角度出发,若这样的话,宇宙中就只有地球有生命了,因为宇宙中不可能有内部构造和外部条件完全一致的行星.由于生命的起源至今仍是个迷,以至于迄今为止尚无法探索到有第二处,我们目前只能以地球环境作为生命产生、进化的参照系.
太阳系中的行星的辐射主要来自太阳.太阳的起源至今也仍是个迷,但有一点是肯定的,那就是辐射量在不断地变化,是从低到高,还是从高到低,抑或是开始是从低到高,后来又从高到低,或是反过来都极有可能.由于九大行星相距遥远,时间轴的某个区域就最多只有一个接受的辐射类似于目前地球,不大不小,适宜生命产生、繁衍和进化.
也许你会说不能拿地球的环境来作标准,别的星球上的生物说不定会在零下几十摄氏度或零上几百乃至几千摄氏度生存呢?这个问题提得好,其实我也一直在想,为什么大气层一定要有氧呢?难道不可以是甲烷、乙烯甚至是氯气?如此氧化剂与还原剂与地球倒置,氧气遇明火也会燃烧,生物以氧化剂为主要构成体.还有待专家论证.敝文要讨论的是究竟哪些是生命产生的充分必要条件,而不是会制造工具的智能生命所能到达的恶劣环境,为此笔者认为有机物+适当的温度是生命产生的充分必要条件,温度的下限不能永久低于体液（注意不是水）的冰点,温度的上限不能永久高于体液的沸点,更不能高于机体的分解点.
生物的体液为什么一定以水为主吗?答案是肯定的.为什么所有的生物都选择以水作为体液的主要成分,这并不是偶然的,理由是：1.它既不是氧化剂,也不是还原剂2.它既不是酸,也不是碱,又不是盐3.它既是有机溶剂,又是无机溶剂4.在星球内有一定的丰度,并且能够自由循环到大部分地方.满足这些条件的只有水.水的冰点是零度.尽管某些水溶液会的冰点会低于零度很多,沸点也会高于 100℃很多,但由太低化学反应速度会变得很慢,高于沸点会汽化.所以生命的生成温度应该介于冰点和沸点之间.地球的生命规律可能不适用于其它星球,但物理、化学定律却是宇宙中普适的.有鉴于此,生命的生成温度应在—10 ~ 100℃之间.
生命一定是有机物构成吗?不能是无机物比如金属,象机器人那样?是的,因为那与可以新陈代谢和繁衍延续的生命定义相违背.
恒星辐射是创造长期稳定的适宜温度的唯一途径,假设自九大行星（目前被普遍认可的）或其中的某几个生成之后,太阳的辐射很弱,并且是在逐渐增强,那么最先出现生命的星球就不是地球,而有可能是水星（只能是具备外部条件而已）,随着辐射的增强,水星上的生命终有一天被全部烤焦,“生命线”逐渐向太阳系外圈“移动” ,继而是金星,重复上述过程.那么现在奇迹出现在地球就是必然的.只要辐射的增量足够大,那么终有一天“生命线”将移动到海王星、冥王星或某一卫星.当然其中的液体、气体星球和高重力星球（所谓类木行星）能否演化出生命以及原来是否类似地球或以后会不会演变成和类似地球另当别论了.再反过来假设自九大行星或其中的某几个生成之后,太阳的辐射是在逐渐减弱,那么最先有可能出现生命的星球也不是地球,而有可能是冥王星、海冥王星或某一卫星,随着辐射的减弱,冥王星或海王星上的生命终有一天被全部冻死,“生命线”向太阳系里圈“转移” ,那么现在奇迹也同样是出现在地球.只要太阳的辐射能量减至足够小,那么终有一天奇迹也将可能出现于水星.
上述似乎“九转轮回” ,绝非天方夜谈.业已证明,太阳是一个巨大的热核反应堆,和任何事物一样,有着诞生、成长壮大和灭亡的过程,只是生命周期长短不同而已.但有迹象表明目前太阳的辐射是在逐渐减弱.因为欧洲和美国火星探测器最近发回的资料显示发现火星上曾经有过液态水存在过的迹象.随着探索和研究的不断深化,会逐渐证实后一种假设,最终有希望证明某些星球尤其是火星曾进化过生命甚至具有高度文明的生命,火星目前的辐射量明显是不适合生命的,其上水的消失,大气的改变是否与辐射量减弱有关是很值得探讨的.
也许有人会问：“火星人”何不转移到下一个生命点——地球?或者“地球人”就是“火星人”的后代?问题可没有那么简单,首先,辐射是跟辐射源距离的平方成反比,当火星上的温度已降到不适合生命生存的临界温度下限时,地球上的温度可能仍是不适合生命生存的临界温度的上限,也就是说,适合生命生存的辐射在两个行星之间的过渡带,当然此过程是相当漫长的,从进化论角度讲生物似乎可逐渐适应,但是有个极限,随着环境恶劣的加剧,越来越多的植物走向灭亡,生物链的上端——动物也将逐渐灭亡,最高端的智能生物虽然可以用煤、石油（假设它类似于地球）甚至核能来取暖,吃什么?而且这个过渡的过程是相当的漫长.退一步讲,适合生命生存的辐射带一下子转移到地球上,并且再退一步讲,就是目前地球这种全部参数,大气的成份、压力,地心的引力.生物链的协调性也很难接近火星条件,“火星人”会因为严重的“水土不服” ,而难以坚持到进化成功.可否建立宇宙空间站呢?可以,但是,这些空间站需要维持少则几万年、多则可能几十亿年!那真是旷古之壮举!地球演化成适合生物进化不止亿万年.据专家推测地球已有几十亿高龄,真真是“夜长梦多” ,“地球人”尚且不知经历了几个进化——灭亡周期.时间是可以消磨一切的,以当今的科技水平而言,尚不能找到前一代“地球人”的任何蛛丝马迹,更何况 “ 外星人” .
我们权且抛开意外天体的毁灭性碰撞和其它大型全球性灾变的可能性,从目前掌握的行星资料来看,火星表面平均温度零下60℃,金星表面平均温度却高达460℃,排除火星上缺乏温室效应,金星上过度温室效应,充其量,火星表面温度零下40℃,金星表面温度60℃,很难想象生物会在持续的零下40℃以下,零上60℃以上的条件下生存.这与地球两极不同,由于大洋暗流会把其它海域丰富的物质带到那里,使食物链不致断裂.况且金星大气的浓郁,火星大气的淡薄,很可能跟辐射强度有关.由此揭示地球早期和未来的情形.若这两个距地球最近的行星不存在生命,其它行星也就不言而喻了.