地球生命是偶然吗？宇宙模型帮我们寻找答案

Tomonori Totani教授说：“我希望至少能找到一条现实的生物起源路径，使用科学语言解释生命起源，有时人们认为无生源论的真实性非常低，并且科学领域无法解释生命的起源，作为一名科学家，我曾梦想找到能够解释早期人类如何诞生的科学谜团。”

Tomonori Totani的研究着眼关于无生源论的主要假设，即我们所知的生命起源于一个RNA世界，该假设理论认为，在蛋白质和双链遗传分子DNA（脱氧核糖核酸）出现之前，世界上主要是由类似、但效率较低的RNA分子或者核糖核酸分子起到主导作用。

在RNA世界中，RNA是第一个能够复制和储存信息，以及启动和加速化学反应的分子，这是地球上生命的两个基本特征，对于今天定义生命的基于DNA蛋白质的化学进程而言，RNA世界是一个更原始的分子世界。

虽然RNA分子很原始，但它是由许多称为单体（monomers）的化学物质构成，这些单体连起来组成聚合物。值得注意的是，RNA是由一种叫做核苷酸基的氮基分子链组成，研究人员认为，为了使RNA发挥其复制自身的基本功能，它需要由一条长度超过40-60个核苷酸基的核苷酸链组成。

那么这些由40-60个核苷酸基组成的RNA分子是怎么凭空出现的呢？只要拥有充足的时间和适当的条件，核苷酸就能随机地组织开成RNA分子，但这些实验表明，随着核苷酸链条变长，RNA数量会迅速减少，而且没有一个实验能够持续产生超过10个单体的RNA链。

Tomonori Totani的试验证实RNA聚合体可以通过一个基本的随机过程形成，但这些RNA链是不可复制的。但存在一个问题是，该聚合体很容易被误认为是长链RNA分子聚合物。

试验模型采用的是最保守的RNA聚合方法，每个单个随机地一个接一个地连接在一起，直至形成一个单体链。科学家曾指出，聚合物（每一种都是由多个单体组成）可以相互结合加速其形成过程，但是该过程“具有很强的推测性和假设性”。

科学家认为，地球形成大约5亿年后，才逐渐孕育出生命形式。据估计，在可观测的宇宙范围内有10^22颗恒星，因此在浩瀚无际的宇宙中出现生命的可能性是非常大的。但是研究人员发现考虑到地球周围的恒星以及宜居行星的数量，随机形成长度大于40个单体的RNA链可能性非常低，在可观测的宇宙中，存在宜居行星的恒星数量太少了，无生源说无法在地球生命形成的时间框架内发挥作用。

宇宙充满了神秘和未知，我们迄今探测的宇宙部分仅是冰山一角，亟待更多的谜团等待揭晓。在当代宇宙学中，人们一致认为宇宙经历了一个快速膨胀时期，产生了一个巨大的膨胀区域，超出我们可以直接观测到的范围。将体积更大的宜居行星纳入无生源论模型中，会显著增大生命出现的概率。

在138亿年前的大爆炸中宇宙诞生了，之后宇宙经历了一段持续至今的快速膨胀时期，如果我们将宇宙想象成烤箱里烘烤的一块面包，那么我们可以观测到宇宙就像一个气泡困在面团之中，气泡壁是宇宙大爆炸以来光能传播的最远距离，当宇宙像面包一样逐渐膨胀，我们所处的泡沫区域也会膨胀，而面包里的其他空气也将离我们越来越远，我们所观测到的宇宙气泡就是最大观测范围，实际上该区域并不能完全代表宇宙的全部。

据估计，整个宇宙可能包含10^100多颗恒星，考虑到宇宙庞大的恒星数量，地外生命的出现不再是不可能，而是极有可能存在！

这对于RNA世界假说而言可能是一个好消息，尽管这可能意味着宇宙中探索生命是无止境的，如果生命最初是从RNA开始，那么地球生命将由产生长链RNA聚合体这一罕见机会创造出来的，最有可能的是，在可观测宇宙范围内，地球是唯一存在生命的星球，预测未来对地外生命的观测和探索将不会产生任何积极的结果。

如果在我们所处的宇宙其他区域偶然发现了地外生命，它们很可能与地球生命起源相似，生命可能搭乘彗星和小行星穿越星际空间，在某处宇宙空间播下生命种子。