科學家如何尋找地外生命，生命發(fā)展出一級文明需要什么條件？

因為現在只有地球上有生命存在，因此人們設想的地外生命也需要地球差不多的環(huán)境，尋找地外生命就設定了和地球差不多的條件要求。

迄今還沒有找到與地球環(huán)境完全一樣的星球現在科學界尋找地外生命設置的最主要條件，就是找到宜居星球。所謂宜居就是適合人類等地球生物生存居住的星球。按照地球生命孕育和生存的條件，生命只能出現在行星上，而且這個行星需具有適宜的溫度、液態(tài)水、有機物、理想大氣等等。

人類的無人探測器已經光顧過太陽系所有行星和部分矮行星、衛(wèi)星，沒有發(fā)現生命存在的跡象。由此，尋找地外生命的視角轉向了系外（太陽系外，后同）。

通過各種各樣的望遠鏡觀察，科學界已經發(fā)現系外行星四千多顆，在這眾多的行星中，宜居星球不多，只發(fā)現了幾十個。什么地球大表哥、地球2.0、地球堂兄堂弟等等就是指這類行星，就是還沒有找到地球的“親兄弟”，更沒有找到“孿生兄弟姊妹”。

地球類的宜居星球，就是根據恒星的溫度和光照，距離在一個適當范圍，讓這顆行星能夠維持適當的溫度，這個適當溫度就是能讓液態(tài)水存在。這樣至少白天氣溫要求在攝氏度0℃以上，這是第一要素。

其次，還要求能夠有大氣存在，因為大氣至少有三個重要作用，如通過紫外線和雷電等激活合成有機物；并且大氣能夠阻擋恒星和宇宙射線，保護生命不受隕石和射線傷害；大氣還能擴散和保存地面的熱量，調節(jié)星球的氣溫。

再次，這個星球上的元素結構合理，能夠通過元素合成有機物，主要是碳、氫、氧、氮等元素，因為在地球上，正是有了這些，才能夠孕育生命的萌芽。

人類現在還看不清系外行星的樣子目前人類的觀測手段和能力很有限，望遠鏡還無法真正看清系外行星，觀測一顆恒星有沒有行星相伴，研究這顆行星的大小和質量，距離恒星有多遠，主要還是依靠凌星法和引力攝動法。

所謂凌星法就是用望遠鏡觀測遠方的恒星時，如果有行星正好運行到人眼視線與恒星之間的中間，就會阻擋住恒星一部分光線，這樣恒星的光度就會發(fā)生微小變化，根據恒星光度變化的大小和周期，就大致估算出這是不是一顆行星，這顆行星大致的體積有多大。

引力攝動法就是根據萬有引力定律，觀測恒星和行星之間的運動變化，從而確定天體之間的關系和相關參數的方法。萬有引力定律表達式為F=GMm/R^2。這里的F就是引力大小值，G為引力常數，M和m是相互引力作用的兩個天體質量，R為它們之間質心的距離。

從引力定律表達式可以看出，引力是相互影響的，引力源雙方導致的引力大小與雙方質量乘積成正比，與雙方距離平方成反比。這樣，通過凌星法知道了這顆恒星有行星相伴后，再通過引力攝動法就可以得出這些行星的質量和距離了，兩種方法相互印證，就能夠得到更準確的數據。

去年，科學家們已經通過直接成像觀測到了兩顆系外行星，這是一個巨大的突破，可以對系外行星有更直觀的了解。但直接成像的兩顆星球都是特別巨大的氣態(tài)行星，不可能存在生命。這兩顆分別命名為TYC 8998-760-1b和TYC 8998-760-1c的行星，距離我們約300光年，一顆比木星質量大16倍，一顆比木星質量大6倍，即便這么大，看到的也還只是一個模糊的光點。

因此要弄清系外行星有沒有生命存在，還任重道遠。

地外生命和文明存在的條件頗有爭議科學界大多數科學家，都認同地外生命和文明可能存在，這里面當然有很多理由，但其中最簡單的就是宇宙太大了，僅可觀測宇宙就有萬億個以上的星系，每個星系都有百億千億甚至萬億顆恒星，這些恒星大多數都有行星相伴，因此只有地球一顆行星孤獨存在生命和文明的可能性太小了。

但迄今為止，人類的確還沒有發(fā)現任何地外生命和文明的證據，這是什么原因呢？最簡單的解釋就是地外生命和文明存在的條件十分苛刻，而且偶然性太大，因此宇宙中極為稀少。由此也產生了生命孕育和文明存在條件的爭議。

許多人認為，生命孕育的條件和文明發(fā)展之路并非只有地球一個模式。宇宙這么大，環(huán)境條件千差萬別，并非只有地球碳基生命才是生命唯一形式。何謂碳基生命？就是以碳元素為有機物基礎的生物，我們地球上所有的生物都是以碳和水為基礎的碳基生物。

宇宙中是不是存在著非碳基生物呢？比如烷基生物，就不需要水和適宜的溫度而存在。人們對土衛(wèi)六（泰坦星）充滿了興趣，就是認為那里是太陽系最有可能存在生命的星球之一。土衛(wèi)六表面溫度只有-179℃，是不可能存在液態(tài)水的，但其表面有液態(tài)湖海存在，還會下暴雨，這些暴雨和湖海中的“水”是不是我們常見的氫氧化合物，而是液烷或乙烷等烷基化合物。

科學家們認為那里可能存在一種以甲烷為食物的生物，它們在羥湖（甲烷或乙烷湖）深處，能夠耐受-179℃的寒冷。土衛(wèi)六有比地球還濃密的大氣，表面大氣壓是地球的1.5倍，但主要是氮，大氣中氮含量高達98.44%，幾乎無氧，只有微量的甲烷、乙烷、丁烷、丙烷、二氧化碳等。因此如果土衛(wèi)六生物來到地球環(huán)境，到處都是毒氣毒水，只有死路一條。

因此，一些科學家認為，地球環(huán)境并非是宇宙中生命存在的唯一條件。

還有不少人認為，地外生命或文明或許連有機物也不是。有人提出，可能存在一種以硅或磷、硼等非碳為核心元素的“非碳基生命”，所謂硅基生命或硅基文明，就是以硅為骨架的生物分子所構成的生命，這種生命孕育出來的文明就是硅基文明。

硅在宇宙中的儲量排在第八位，到處都是，沙子的主要成分就是二氧化硅，硅是地球地殼中豐度第二的元素。美國的硅谷，就是采用硅為原材料制造高科技產品的世界最強最集中之地，或許這里正是地球硅基文明誕生的地方？未來以硅為主要構架的人工智能將替代人類成為文明的主宰？這是另一個話題，此文不深入探討。

非碳基生命對孕育和生存環(huán)境的要求，就與地球生命完全不一樣了。因此許多人認為，科學家們尋找系外宜居星球，企圖找到地外生命和文明的方法是非常狹隘的，很可能是錯誤的。但問題是，迄今為止，人們并沒有發(fā)現任何存在這些所謂非碳基生命和文明的證據，而地球生物卻是實實在在存在的，以這個標準去套更具有實際意義。

如果沒有任何條件限定，盲目地去尋找地外生命和文明，豈不更是瞎子摸象毫無邏輯和規(guī)律嗎？當然，這并不排除以后有了新發(fā)現，科學家們當然就會與時俱進地改進尋找辦法了。

生命發(fā)展出文明需要哪些條件科學界現在有個宇宙文明等級標準，叫卡爾達舍夫三級文明分類標準，其主要依據是文明用于星際通訊所消耗的能量，消耗的能量越大，文明程度就越高。這個標準過去我說過很多次，這次就不再贅述了。

根據人類現在所消耗的能量，有科學家估算，達到的宇宙文明程度還只有0.73級。人類若要發(fā)展到一級文明，還需要奮斗200年；發(fā)展到二級文明，還需要奮斗5000年。三級文明現在連想都無法想象，因此到底要多少億年，沒人能給出預測。

每一級文明的能力，用人類文明為例，簡單地說，達到一級文明，就完全能夠掌控地球，就不怕來自地球的任何災難；發(fā)展到二級文明，就能夠完全掌控太陽系，不懼怕來自太陽系的任何災難；發(fā)展到三級文明就能夠完全掌控銀河系，不懼怕來自整個星系的任何災難。

這里衡量最低的文明，也就是這個群體能不能算得上是文明體，就是看這個群體能不能進行星際間通訊，通俗的說就是能夠使用無線電向太空發(fā)射電波和收取電波。這樣看來，科技文明才能夠算是宇宙文明，人類在發(fā)展出現代科學之前的農耕時代，與宇宙文明還不挨邊。

地球上生物有億萬種，都屬于生命，但發(fā)展出文明的只有人類。那么生命需要具備什么條件才能夠發(fā)展出一級文明呢？我想下面幾點是最基本的要求：

1、這個生命群體必須產生出智慧，前提是具有自我意識和群體間的交流方法，比如人類有了思想和語言，就能通過交流，形成群體智慧與合力。

2、能夠制造和使用工具，通過工具來延長和加大自己對自然界的應對和干預能力。

3、具有好奇心和探索精神，能夠不斷洞悉和深化對大自然規(guī)律的探究。自然規(guī)律是不以地域和發(fā)現主體為轉移的，而是可以放之宇宙而皆準的真理，是事物內在本質的聯系。

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