生命從何而來？科學(xué)認(rèn)為生命源自非生命。生命的基礎(chǔ)構(gòu)件源自長期的隨機(jī)組合。

此即所謂的生命自然起源說。如果我們認(rèn)可生命的自然起源，那么把生命放在宇宙的背景上，它自然起源的概率又有多大？

戸谷友則（Tomonori Totani）是日本東京大學(xué)的天體物理學(xué)家。他和他的團(tuán)隊(duì)最近在宏觀宇宙的時(shí)間尺度上，模擬了微觀分子世界的演化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生命的自然起源概率非常低——至少在我們的可觀測宇宙內(nèi)是這樣。相關(guān)論文發(fā)表在今年2月3日的《自然》雜志上。

在持生命自然起源觀的學(xué)者中，有很多人認(rèn)為生命的演化經(jīng)歷過一個(gè)由RNA主導(dǎo)的階段。在蛋白質(zhì)和雙鏈基因分子DNA（脫氧核糖核酸）出現(xiàn)之前，一種相似但更簡單的分子——RNA（核糖核酸）統(tǒng)治著一切。

和DNA一樣，RNA也有復(fù)制信息、儲(chǔ)存信息，以及觸發(fā)和加速化學(xué)反應(yīng)的能力。這兩種能力都是地球生命的基本特征。但RNA比DNA更原始。

盡管很原始，RNA還是擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。它們也是由許多單體連接起來的高分子。構(gòu)成RNA長鏈的單體是氮基核酸。如果它們想要獲得最基本的復(fù)制能力，那么至少需要擁有40至60個(gè)核酸單體。

只要有合適的條件和足夠長的時(shí)間，自然界有能力自然產(chǎn)生核酸單體數(shù)在40至60個(gè)以上的RNA分子。但是戸谷友則等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著分子鏈長度的增加，RNA的濃度會(huì)急劇下跌，且核酸單體數(shù)超過10的分子鏈形成過程無法持續(xù)進(jìn)行。

戸谷友則的模型是建立在最保守的RNA聚合方式基礎(chǔ)上的。以這種方式形成的RNA長鏈，其單體分子是一個(gè)接一個(gè)隨機(jī)連接起來的。雖然在理論上，已經(jīng)聚合在一起的長鏈片斷可以直接相連，但是戸谷友則認(rèn)為，這樣的過程“極具猜測性和理論性”。

地球生命起源于地球形成后5億年時(shí)。假設(shè)可觀測宇宙中存在10²²顆恒星，那么生命出現(xiàn)的概率究竟有多高？戸谷友則的研究結(jié)果表明，至少從擁有40個(gè)以上核酸單體RNA隨機(jī)出現(xiàn)的概率來看，可觀測宇宙中擁有宜居行星的恒星數(shù)量，不足以支持生命在允許地球生命出現(xiàn)的時(shí)間范圍內(nèi)，在其他行星上自然產(chǎn)生。

但是戸谷友則同時(shí)也表示，可觀測宇宙并不是宇宙的全部?，F(xiàn)代宇宙學(xué)認(rèn)為，宇宙經(jīng)歷過一個(gè)“暴漲期”，在遠(yuǎn)超人類視線范圍的地方，制造出了許多急速膨脹的浩瀚空間。假如把這些空間的體量考慮在內(nèi)，那么生命自然起源的概率就變得有意義了。

我們的可觀測宇宙就像是烤箱中面包里的一個(gè)氣泡，而宇宙是整個(gè)面包。氣泡壁是自宇宙起源以來，可以到達(dá)地球最遠(yuǎn)的光所在的位置。隨著面包的膨脹，氣泡也在變大。在我們這個(gè)氣泡之外，還存在著許多別的氣泡。它們也在變大，并隨面包的變大而相互遠(yuǎn)離。雖然可觀測宇宙是我們所能直接看到的一切，但這并不表明面包的其余部分不存在。

據(jù)估計(jì)，整個(gè)宇宙的恒星數(shù)量至少在10100以上。假如我們把所有看不見的恒星算上，生命自然起源的概率才有意義。

這可能是個(gè)好消息。但是與此同時(shí)也表明，在可觀測宇宙中尋找外星生命可能是徒勞的。

戸谷友則認(rèn)為，假如生命的起源經(jīng)歷過RNA階段，那么地球生命曾經(jīng)獲得過一個(gè)極為罕見的機(jī)遇——因?yàn)檫@個(gè)機(jī)遇，RNA長鏈才得以形成。地球很可能是可觀測宇宙中唯一一個(gè)有生命的行星。未來想要在宇宙中的鄰近區(qū)域發(fā)現(xiàn)外星生命的可能性基本上為零。

但是不能排除未來我們有一天會(huì)在其他天體上發(fā)現(xiàn)生命。如果是這樣，那么這些生命最有可能是與地球生命同源的。它表明生命能夠通過彗星和小行星，跨越行星甚至恒星進(jìn)行傳播，把同一自然起源的生命火種散布到宇宙中的鄰近區(qū)域。

戸谷友則的研究結(jié)果尚不足以回答一切，但它指明了一個(gè)尋找生命起源的方向。我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)仍是個(gè)疑問，但是計(jì)算結(jié)果告訴我們，不要太樂觀。