生命的起源
“在这颗名为地球的星球上，藻类、甲虫、海绵、水母、蛇、秃鹰和巨型红杉（无数的其他生命形态之间）彼此共生共存。想象一下，这七种生物并排在一个地方。如果你不知道的话，你会很难相信他们都来自同一个宇宙，更不用说同一个星球了。"
——尼尔·德格拉斯·泰森
尼尔·德格拉斯·泰森是美国自然历史博物馆海登天文馆的弗雷德里克·P·罗斯馆长（1996年至今）；普林斯顿大学天体物理学系客座研究科学家（1994年至今）。他为《自然史》杂志撰写了一个名为“宇宙”的月刊专栏，并著有几本书，包括《一个宇宙：宇宙中的家》（2000年）和《天空不是极限：城市环境中的冒险》（2000年）。
他最近的作品是一本书（由美国W W 诺顿出版社出版）和美国公共电视网新星系列出品的四集系列片——《起源》。第十五章题为“地球上生命的起源”，经出版商许可摘录于此。
在宇宙中寻找生命始于一个深刻的问题：什么是生命？天体生物学家会坦诚地告诉你，这个问题没有简单或普遍可接受的答案。
看到并说出我们认识它，这没有多大用处。无论我们指定什么样的特征来区分地球上的生物和非生物，我们总能找到一个模糊或抹去这种区别的例子。一些或所有生物会生长、移动或腐烂，但那些我们绝不会称其活着的物体也有这些行为。
生命会自我繁殖吗？火也会。生命进化会产生新的形态吗？在水溶液中生长的某些晶体也能。我们可以肯定地说，当你看到某些生命形态时，你分得清它们——谁能分不出是鲑鱼还是鹰呢？但是，任何熟悉地球上各种生命形态的人绝对都会认同：许多生物直到在幸运时刻和专家拥有揭示它们生存本质的能力之前都不会被注意到。
由于生命短暂，我们必须用一个粗略预备的、普遍适用的生命标准继续前进。这个标准就是：生命由一系列既能繁殖又能进化的物体组成。我们不应仅仅因为一组物体自我繁殖得多就认为它们是活着的。为了获得作为生命的资格，它们还必须随时间推移进化成新形态。
因此，该定义去除了一种可能性，即任何单一物体都可以被判断为活物。与之（这种一刀切的判断方式）相对的，我们必须在空间中仔细考察大量物体并在时间轴中追溯它们的历史（后才可以定义是否是生命）。这种对生命的定义方式可能会被证明过于严格，但现在我们只能采用它。
随着生物学家对地球上不同类型的生命进行了研究，他们发现了地球生命的一般属性。每个地球生物体内的物质主要由四种化学元素组成：氢、氧、碳和氮。
其他所有元素加起来只占任何生物体质量的不到百分之一。四大元素之外还包括少量的磷。磷是最重要的元素，也是大多数生命形态所必需的元素，另外还有少量的硫、钠、镁、氯、钾、钙和铁。
但是，我们能否得出这样的结论：地球生命的这种基本属性一定和描述宇宙中其他形式的生命一样吗？在这里，我们可以充分运用哥白尼原理。构成地球上大部分生命的四种元素都出现在宇宙中六种最丰富元素的候选名单上。因为名单上的另外两种元素——氦和氖——几乎从不与其他任何元素结合，所以地球生命便是由宇宙中最丰富、化学活性最强的成分组成。
在我们可对其他星球生命做出的所有预测中，最可靠的似乎是，其他生命的元素组成与地球生命所使用的元素几乎相同。如果我们星球上的生命主要由宇宙中的四种极为稀有的元素组成，如铌、铋、镓和钚，我们就有充分的理由怀疑我们代表了宇宙中的某种特殊元素。相反，基于地球上生命的化学成分（的推测），关于地球之外生命的可能性，我们秉持一种乐观态度。
地球上生命的组成符合哥白尼原理，甚至超出了人们最初的猜想。如果我们生活在一个主要由氢、氧、碳和氮组成的星球上，那么生命主要由这四种元素组成这一事实就很难让我们感到惊讶。然而，地球主要由氧、铁、硅、铝和铁组成。这些元素中只有氧出现在生命最丰元素列表上。
当我们观察到地球上几乎全是氢和氧的海洋时，不禁惊讶于生命将碳和氮列为其最丰富的元素，而不是氯、钠、硫、钙或钾这些溶于海水中最常见的元素。地球生命中元素的分布与恒星组成的相似性远远大于地球本身。因此，生命的元素远丰富于地球所含，这对于那些希望在各种情况下找到生命的人来说，是一个良好的开端。
本篇摘录是与《天体生物学杂志》合作发表的，该杂志是由美国航天局天体生物学计划赞助的网络出版物。
BY: Staff
FY: huangminxia
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