我们要改变搜寻外星人的方式从宇宙学角度定义生命！

新浪科技讯北京时间1月4日消息，据国外媒体报道，在金星大气中发现外星生命迹象可能是2020年最重要的天文新闻，但没过几天，这条新闻就从科学头条上消失了...事实上，这种重磅消息在历史上并非绝无仅有。1996年，美国总统比尔·克林顿站在白宫南草坪上宣布，科学家发现了一颗火星陨石。即使人类科学探索过程中出现了这样的重大发现，也会伴随着诸多争议，很快以失败告终，因为我们无法从这些发现中确认外星生命存在的确凿证据。目前，我们的当务之急是改变搜寻外星生命的方式！

2020年，科学家探索外星生命的炒作周期并无不同。研究人员声称，在金星的大气中发现了磷化氢，这可能是潜在外星生命的证据。但不久后，有专家强调，金星上没有生命时，磷化氢仍有可能产生。虽然研究人员之前试图排除这种可能性，但事实证明磷化氢不足以作为潜在生命的标志。

批评者很快指出，在金星的大气中检测到了磷化氢，证据本身很弱，没有说服力。到目前为止，科学界已经达成共识，探测结果可能是虚惊一场。然而，即使能够在金星大气中检测到磷化氢的确凿证据，也不太可能在短时间内解决这一争论或下一轮猜测循环，因为我们目前寻找地外生命的方式并不完善。

天体生物学家主要在地球上寻找生命的迹象，或者生物特征。一个典型的例子是在系外行星的大气中寻找氧气。地球大气中的氧气是光合作用的产物。如果地球上没有生命，我们的大气中就不会有足够的氧气。同时，远程勘测最重要的是可以检测到氧气。基于以上因素，天体生物学家认为，在类地系外行星大气中探测到氧气将是生命存在的确凿证据。然而，模拟不同条件下系外行星的模型一再表明，在无生命的行星上也可能产生氧气。

众所周知，在没有生命存在的情况下，木星和土星的大气中也会产生磷化氢。如果该物质也被证实存在于金星的大气中，我们不能排除磷化氢是由某种未知的非生物机制产生的。

金星潜在生命产生磷化氢的争议，将是未来几十年天体生物学家面临危机的缩影。这是一场关于最新发现和持续争议的战争。在另一个星球上发现生命应该是人类的一个重大事件，但是任何宣布探测到地外生物特征的消息都不会是一个里程碑，反而会带来混乱，因为科学家不会就一个重大发现达成一致。

在地球上，我们不会通过大气副产品来识别生命特征。事实上，我们目前的生物特征都无法揭示核心问题:我们是如何生存下来的？我们的生物特征并不是生命的决定性标志，因为我们对生命是什么并没有一个连贯清晰的理论认识。

为了避免这种危机，天体生物学家需要正视一个问题(这是我们一直在潜在地回避的):生命是什么？我们不能通过寻找地外生命来直接回答这个问题，因为在找到答案之前，我们无法找到地外生命。我们需要通过理解控制地球生命的抽象原则来回答这个问题。然而恰恰相反，我们可以用探索外星生命的历程来验证我们的答案。

到目前为止，如果完全忽略这个问题，用现在的定义来匹配我们对生命的理解，似乎还能有所进步。表面上看，生命应该很容易定义，但对于任何形式的生命定义，总有一些生命形式被排除在外，符合定义标准的非生命体也会被排除在外。美国天文学家卡尔·萨根(Carl sagan)有一句名言:采用一个关于进食、代谢、排泄、呼吸、运动和对外界刺激做出反应的能力的定义，看起来是一个简单的标准，但它可能会导致任何访问地球的外星人认为汽车是地球上的主导生命形式。

大众公认的一个生命定义是“生命是一个能够实现达尔文进化的自持化学系统”，它排除了任何因为无法进化而无法繁殖的生物。因此，如果人们对生命的定义过于严格，骡子就会被排除在外，挑战定义生命的理论甚至会认为生命不存在，或者试图定义生命是没有意义的。虽然定义生命的概念不是一件简单的事情，生命是什么和不是什么之间有很多疑惑，但是推导出一个理论来解释生命并不需要满足我们天真的期望，相反，它可以拓展我们对宇宙生命的认知理解。

其他学科都牢固地建立在这个理论的基础上。在天体物理学中，基于解释性数学定律和观测模式的预测，在指导我们发现那些被怀疑存在但没有实质性经验证据的现象方面发挥了重要作用。比如阿尔伯特·爱因斯坦在1915年发表了广义相对论，为解释引力物理学新理论奠定了基础。他通过在光和重力的属性之间建立一种违反直觉和富有洞察力的联系来实现这一点，这正在重塑我们对空间和重力的理解。爱因斯坦的理论中有很多新的预言，其中之一就是引力波的存在。100年后的2015年，科学家宣称发现了引力波。这是一个突破性的发现，但之所以可能，是因为爱因斯坦在一个世纪前就设计了理论基础。

此外，成功探测地外生命还需要数十年的高灵敏度仪器勘测和精确的统计分析。无论我们找到什么理论来解释生命，对于我们的宇宙如何运作，可能会有类似的违反直觉的观点和更具革命性的想法。毕竟生命远比重力复杂。但是现在我们没有相应的理论观点来指导寻找地外生命。没有这样的指导理论，即使花100年，科学家也很难根据爱因斯坦的引力波理论发现引力波的存在，而且可能严重低估我们发现外星生命的距离。当然，前提是外星生命确实存在。

宇宙生命的普遍理论是什么？我们必须解释目前物理和化学定律无法解释的生命系统的特征。也就是说，要搞清楚宇宙中生命的进化。这种方法的一个方向是走向复杂。比如单纯依靠物理学无法解释生命通过信息处理构建复杂物体的能力。也就是说，在缺乏如何构建生命的信息或说明的情况下，不可能产生统计范畴内的生命形式。如果我们在火星上发现螺丝刀或其他复杂物质，如蛋白质，将暗示火星上存在潜在的生命形式，因为我们不认为物理定律导致这些物体产生波动并确认它们的存在。

这些观点正在被一种新的未知生物探索方法所验证，这种方法不需要与地球生命相同的化学成分，而是侧重于量化具有进化历史特征的分子特征。分子群过于复杂，不可能是偶然形成的，因此需要一个物理系统来提供如何组装它们的信息，即复杂分子是生命系统存在的统计指标。这将比目前的生物标记更清晰，我们对系外行星大气中氧气存在的最佳解释是:“如果没有发现已知的生命，我们还没有弄清楚这颗行星的大气是如何产生氧气的。”

未知的生物特征可以使我们在数学范畴内评估可能性，即我们发现的事物是由进化过程选择的生命信息处理系统创造的，这就导致了对生命基础普遍原理越来越清晰的假设。

虽然以理论为导向的天体生物学研究方法还处于初级阶段，但它们为我们提供了揭示那个老问题的希望:我们地球人在宇宙中是独一无二的吗？科学探索和国际社会将如何处理这个问题，除非我们能够用自己的想象力充分捕捉到生命的广度和深度，否则我们不会被那些非生物标志物的发现所感动。

一项证实生命是什么的深层理论发现，将远比宣布我们发现了某种代谢副产品更有意义。地外生命的发现，不仅仅是在遥远的星球上发现了令人震惊的生命信号，更是一个洞察人类进化的宇宙故事，揭示了人类在进化过程中的作用。就像我们在理解宇宙方面取得的其他重大进展一样，这需要我们更深入地挖掘和理论化人们自己的本性。但是探索地外生命需要我们用一种任何科学领域都无法面对的方式去实现，因为这不仅仅是为了了解宇宙，而是为了了解我们人类在宇宙中的进化。只有做到这一点，我们才有希望最终发现地外生命，并通过这些发现改变我们对地球生命的理解和认知。