為什麼我們對外太空的生命存在的條件設定都離不開地球生命存在的條件範圍？

如果你在談論科學，那一般來說是因為你誤解了科學家們的工作，以為現在尋找地外生命就是在找「有水和氧氣、被恆星光照射到與地球表面溫度相近的天體」；也可能是你知道地球生命實際的環境耐性範圍，並認為這範圍還是太保守，那屬於你比較激進。

如果你在談論科幻中的設定，那你可以多看一些外國作者的書，就知道並非如此了：有段時間，人們很愛描寫反常規的生物圈。科幻作家早已設想過靠核能生存的金屬生物、生活在氣體行星里的霧狀生物、生活在恆星上的能量生物、生活在空間里的純精神體、生活在多維空間里的不可名狀的生物，等等。基於攀比設定的需要，一些幻想生物早已使用了比多重宇宙還高几個層次的高階無窮。

• 追求科幻作品硬度的話，硼基生命有一定的潛力。硼形成複雜化合物的能力和碳相似，比硅和磷都強，硼酸可能高度參與了地球生命的起源^[1]

「地球生命存在的條件範圍」比「有水和氧氣、被恆星光照射到與地球表面溫度相近」要寬太多了。現代地球生物中耐環境的部分可以承受從真空到上地幔的超高壓、從失重到四十萬倍標準重力、數百攝氏度的溫度變動、強輻射、未直接命中生物體的天體撞擊和超新星爆發拋射。

• 卡門線外的稀薄大氣中仍然存在微生物，可說是一直在太空中生存的地球生物。
• 國際空間站外殼上就有地球微生物，是被氣流帶到太空並附著上去、在真空中擴增的，而不是跟著火箭上去的種類。
• 美國麻省理工學院一項研究顯示大腸桿菌、酵母菌等平凡地球微生物可以在100%氫氣中生存、生長、複製；由於缺氧，大腸桿菌繁殖速度減半、酵母菌繁殖速度降為平時的40%。這就更別提出動厭氧生物或更加耐環境的物種了。
• 大腸桿菌等細菌的代謝會產生氨、二甲基硫化物、氧化亞氮、甲烷等氣體。在大氣層以氫氣為主的行星的吸收光譜中如果檢測到若干此類氣體，可能表明那裡有碳基生命。
• 日本實驗證明在離心機里培養的地球細菌可以在數百代內適應巨大的加速度，其中Paracoccus denitrificans能在403627標準重力加速度下正常生長、繁殖，這已經足夠承受大質量恆星的表面重力與一定距離上的超新星爆發拋射。
• 許多地球微生物，包括大腸桿菌，不用適應就可以承受40萬標準重力加速度。
• 我們已經知道許多微生物和真菌能生活在切爾諾貝利核電站、福島核電站泄漏之後的輻射防護牆內部，並以電離輻射作為能源茁壯成長^[2]。
• 目前我們知道的最耐輻射的地球生物是古菌Thermococcus gammatolerans^[3]，可以在3000000拉德的伽馬射線下生活，無論是否在分裂期，都能修復斷裂的DNA。

按照地球的生命演化規律，生命是自然選擇塑造的信息，地球碳基生命的載體是有機機械，具體的表現是一團混沌。如果你所說的「地球生命存在的條件範圍」是指上述環境耐性範圍，那在宇宙中尋找比這還惡劣的環境一般都會找到氣體行星內部、恆星或恆星殘骸之類地方去了。有些科幻作品描寫了這樣的東西，例如星野之宣在他的漫畫里描繪過將黑洞裝在體內的人、在黑洞事件視界上超時空移動的莫比斯生物，那都是很強力的。

你對生物的定義博愛一點的話，地球上有完全不需要水的生命形式。球狀孤立等離子體、晶體、灰塵等都能表現出生命的一部分特徵。按照我們給地球生命總結出的特徵，我們能發現很多超乎尋常的東西符合生命的定義，可以參照：

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在這樣博愛的情況下，大部分東西仍然不適合在我們這個宇宙里靠化學屬性去充當生物的基礎介質與常用溶劑。絕大多數化學物質在支持生命方面的能力還不如等離子里的塵埃。

阿西莫夫曾經在《並非我們所知的:論生命的化學形式》(Not As We Know It-The Chemistry of Life)中從生化上描述過6種生命形態：

一、以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物；

二、以硫為介質的氟化硫生物；

三、以水為介質的核酸/蛋白質生物；

四、以氨為介質的核酸/蛋白質生物；

五、以甲烷為介質的類脂化合物生物；

六、以氫為介質的類脂化合物生物。

• 這些物質是液體的溫度範圍是很不相同的，對應著許多不同的自然環境和那種條件下化合物的活性、化學反應的激烈程度。不過，基於這個宇宙中的原子的豐富程度，通過純粹的化學現象最有可能產生的生命形式主要是我們這種，水仍然可以作為最基本的大氣吸收光譜指標之一。
• 乙醇和油可以作為介質和溶劑，但自然形成大量乙醇或油有相當的難度，很難找到那樣的自然環境。
• 天然氣和沼氣的主要成分就是甲烷，它可以在宇宙中自然地大量形成。
• 對硅基生物的研究一直在小規模地存在著^[4]，可以參照：

硅基生物在理論上存在嗎？或者有對它們的猜測嗎？?

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• 所謂硅基生物，在我們現在知道的化學體系里能適用的條件其實是非常苛刻的，標誌物質也很多：氟化硅酮或氟化硫。事實上目前觀測到的所有太陽系外行星上都沒發現這樣的痕迹。

至於發現人家，憑我們現有的技術還辦不到，事情還在慢慢地發展。你可以關注一下近未來發射詹姆斯韋伯望遠鏡和對金星大氣^[5]展開科學考察。

• 以人類現在的觀測能力，能隔著遙遠的距離發現的東西的規模之大、能量之高，談是不是生命活動是沒有可證偽性的。就算觀測到疑似曲速飛行、規模大如星辰的物體（例如視速度超越真空光速的遙遠類星體），也得先當成自然現象。
• 如果觀測到恆星級強度的紅外線源，我們也很樂意猜測那是不是高級文明的超構造體，但那也談不上可證偽性。比如吸引了一波熱度的塔比星的所謂疑似戴森球，就拿塵埃雲先搪塞過去了。
• 和我們差不多檔次的文明的活動痕迹，現在是看不見的。100光年內的太陽系外行星的大氣里的鹵代烷之類污染物質都得等詹姆斯韋伯望遠鏡發射再說。
• 地表被任意特定顏色的生物覆蓋導致的反射光譜，在目前的水平下都很難有效識別。

在這個高不成低不就的歷史階段，能夠從少得可憐的信息里讀到生命跡象的就是大氣成分的吸收光譜。

• 在非紅矮星的恆星附近的行星，如果有大量的氧，說明有持續製造氧的非光照機制，很可能是碳基光合生物圈。紅矮星會自然光解出氧，就不需要看氧了。
• 對於岩石行星，如果有大量的磷化氫，也可以直接證明上面存在無氧呼吸的碳基生物。

在大氣和地表測不出任何生命痕迹並不能代表該天體內部沒有生命在活動。地球地下也有規模巨大的生物圈。但靠現在的技術，根本沒有手段進行觀察，也就沒法管人要經費的。

參考

1. ^https://www.zhihu.com/question/379937564/answer/1084957344
2. ^https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000457
3. ^https://doi.org/10.1099/ijs.0.02503-0
4. ^所謂硅基生物，在我們現在知道的化學體系里能適用的條件其實是非常苛刻的，標誌物質也很多：氟化硅酮或氟化硫。事實上目前觀測到的所有太陽系外行星上都沒發現這樣的痕迹。
5. ^https://www.zhihu.com/question/421069854/answer/1472415965

分兩種情況，對太陽系內星體的實地探測，和系外星球的遠距離探測。

前者是個成本問題。

人類的搜尋能力其實並不算強，即便今日，七十多億人口生活在地球上，我們對地球的了解仍然不算十分詳盡。

世界最乾旱的地方，阿塔卡馬沙漠的核心區搜索了幾十年才發現了生命的痕迹。

地球尚且如此，何況外星？

別忘了，月球、火星都是廣袤的星球，不是彈丸之地。

比如我們的近鄰火星，目前可以排除任何大型生物存在的可能，只能寄希望於找到一點微生物，搜尋生命的難度肯定遠遠大於阿塔卡馬沙漠，不是隨便挖一鏟子土就能找到生命的。

所以火星探測器都被精準的投向科學家們認為最有可能找尋到生命痕迹的地方，就是為了節約成本，因為目前沒有大規模搜索外星球的能力。

要知道發射外星探測器不是個容易的事，沒有幾個國家能做到。取樣返回更是難上加難，目前人類只有在月球取樣返回的成功經歷（幾天後隼鳥二號探測器將返回地球，開創從小行星取樣返回的歷史），本世紀三十年代美國打算嘗試從火星取樣返回，這具有相當大的技術難度。

因此出於成本的考慮，科學家們尋找生命只能去按照地球生命存在的條件範圍，不在一些環境過於極端的星球上浪費資源，畢竟地球生命是目前唯一已知的生命形態，是最靠譜的。

至於對系外生命的探尋，現今的手段只能對其特徵有一個粗淺的認識，大致的確定系外星球的質量、體積以及與母星的距離，通過分析母星的金屬含量推斷其主要物質構成，如果一顆質量和體積與地球相似的星球恰好位於宜居帶，而它的母星又是類似於太陽這種中小質量且光度穩定的恆星，基本上媒體就開始各種「第二地球」「準備移民」的炒作了。

更進一步的手段是當系外行星凌星時通過強大且靈敏的望遠鏡捕捉星光微弱的變化，可以對行星大氣層成分進行光譜分析，一般認為如果一顆和地球質量差不多並且處於宜居帶的星球大氣層含有充足的氧氣，便極有可能存在生命，因為氧氣是很活潑的氣體，若沒有源源不斷的供氧機制，氧氣會很快消耗光，而生物的光合作用是已知的重要供氧機制之一。

然而對系外行星的探測也只能到這個地步了，不能百分百確認是否存在生命，因為不可能發射探測器過去實地考察，所以只能按照地球生命的條件去尋找與地球環境相似的星球。

簡單的說就是對於系外行星生命的探尋，按照地球生命的條件去篩選是目前唯一稍微靠譜點的手段。

打個比方，有個科學家假如非要構想一種與地球生命截然不同的生命形式生活在距離我們多少光年之外的某個環境惡劣的星球，這是根本無法證明的，只能停留在紙面上，毫無意義，頂多作為科幻作品的一個新奇點子。

因為還沒有見到過地外生命，所以怎麼想像的都不靠譜。

也需有人要說不能用地球上的思維，那也不行，因為我們無法用地球之外的思維去思考，所以只要是你大腦思考出的，那還是地球上的思想。

在人類還沒真正走出地球的範圍，走入外太空的時候，我們對「外太空的生命存在的條件設定」就都是想像，基於我們所掌握的知識做出的合理推斷（或合情的幻想）。而我們所掌握的知識就是地球生命的存在，那自然是離不開這個範圍。

有人說過（我非常贊同），所有的想像，不管是推斷還是幻想甚至是漫無邊際的瞎想，其實都是基於所認知的現實的，人類至今也沒有想像出完全沒認識過（看過、聽過、發現過）的東西。不信你可以盤點一下，任何想像，你總能在現實世界中找到它的源頭。

所以，也許外太空有其他生命，他們存在的條件壓根和我們完全不一樣，但我們不知道，所以我們想像不到，也許就算髮現了也會覺得不可思議不合理。當然，真正的科學家不會否定它，而是會虛心地研究它、了解它。

這個問題，應該很多人都問過：為什麼地外生命和我們一樣也需要氧氣？

其實在現在的地球上也有厭氧生命，比如：

地球剛誕生的時候，處於熔融狀態，高溫的地球在旋轉過程中其中的物質發生分異，重的元素下沉到中心凝聚為地核，較輕的物質構成地幔和地殼，逐漸出現了圈層結構。這個過程經過了漫長的時間，大約在38億年前出現原始地殼。各種證據表明當時地球液態的水圈是熱的，甚至是沸騰的。早期地球是極端缺氧的。

在這個時候，厭氧原核生物開始出現，厭氧生物可以忍受極端的條件進行生存，即使現在，科學家也發現尚有生存於高溫環境最適生長溫度為100-103C甚至有高達1059C的超嗜熱專性氏氧細菌，亦發現有能生長在南極的嗜冷厭氧菌,尚發現有能在22- 25 %鹽濃度中生長的專性厭氧發酵的嗜鹽菌。

在當時，產甲烷菌族群發展非常繁榮，它們以金屬鎳為食物來源，能製造大量的甲烷，這也讓地球一直以來無法產生足夠的氧氣。

從遠古到現在，在地球上一直存在厭氧生命。

其實，科學家在尋找地外生命時：

地外生命（如果存在的話）對環境的要求也許與我們地球人不同。這一點，生物學家、化學家和天文學家已經爭論了數百年。直到現在，仍然沒有答案。沒有人知道在另外一個星球，生命存在需要什麼條件，他們是否需要氧氣和水？而我們唯一能做的，就是根據我們自己的生存條件作為依據，來尋找其他星球是否存在著與我們類似的生命體。

參考

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「我們對外太空的生命存在的條件設定都離不開地球生命存在的條件範圍」，這是因為，科學家也不知道地外生命存在的具體條件。當你什麼都不知道的時候，如何尋找地位生命？總需要一種假設，所以科學家就按照地球生命的條件來尋找地外生命。因為這個是我們唯一已知的、生命能夠存在的條件。

通過降低難度的方式增加可行性，約等於開掛吃雞，吃雞開掛最多被封號，漫無目的的外太空搜索，還不如找張紙用數學進行計算呢。

比如從宇宙大爆炸開始，每一分每一秒，每個選擇會有多少概率會將一個星系推向產生生命，每一個文明從最初生命開始又經過多久可以發展到什麼水平，中間做出什麼樣的選擇會導致文明滅絕，等等。

個人直覺，外太空根本沒有生命存在，我們是孤獨的。

以其它形式存在的「生命」 對人類來說難以想像 更無從尋找了

如果你說的尋找地外生命的話，用氪金手游比方，有兩個問題在於，一個是是氪金手游挑池子抽卡……，另一個是抽完卡你能不能養起……………。

你沒錢抽光星星，只能挑比較像星星概率高一點點，抽中了，要是生命形式差得多也不一定觀察到。

據說，碳基生命的穩定性和活躍性適中。過於活躍容易消亡，過於穩定不利於進化…