思想史上的天體生物學(xué)

盡管天體生物學(xué)的概念在20世紀(jì)90年代才問世，關(guān)于我們在宇宙中是否孤獨(dú)的思考卻可以追溯到幾千年以前。約公元前600年，西方哲學(xué)之父泰勒斯已經(jīng)開始贊同生命的多世界論的觀點(diǎn)。后來，希臘原子論學(xué)派（認(rèn)為物質(zhì)是由不可再分的原子構(gòu)成的）的擁躉，從留基伯到德謨克里特和伊壁鳩魯，也支持這種“多元主義”。約公元前400年，德謨克里特的追隨者邁特羅多魯斯曾寫道：“在一望無垠的宇宙中只有一個(gè)擁有生命的世界，好比在一片遼闊的原野上只有一株小麥—多么反常而不自然啊！”不過，將古代哲學(xué)家的多元主義直接等同于現(xiàn)代設(shè)想的火星或者系外行星上存在生命可能并不正確。邁特羅多魯斯全然不知天上的星星只不過是極遠(yuǎn)的類似于太陽的物體，而認(rèn)為它們是由地球大氣層中的水汽造成的日常現(xiàn)象。原子論學(xué)者們想象中的生命世界存在于一個(gè)抽象空間中，與現(xiàn)代的平行宇宙觀點(diǎn)很類似。與這些相反，柏拉圖（公元前427—前347）和亞里士多德（公元前384—前322）認(rèn)為地球是唯一有生命的天體且居于宇宙中心，這一觀點(diǎn)最終還是占了上風(fēng)并盛行了一千多年。

文藝復(fù)興時(shí)期，天文學(xué)家們終于證明了地球是圍繞太陽運(yùn)行的。而隨著人們逐漸認(rèn)識到地球也不過是太陽系諸多行星中的一員，很快就出現(xiàn)了對其他行星上存在地外生命的猜測。例如，德國天文學(xué)家約翰尼斯 ·開普勒（1571—1630，提出行星運(yùn)動三定律）欣然提出其他星球上可能存在生命的觀點(diǎn)。隨后，在17世紀(jì)末，丹麥天文學(xué)家克里斯蒂安 ·惠更斯（1629—1695）在他的著作《被發(fā)現(xiàn)的天上的世界》（1968）中想象太陽系之外的生命：“那無數(shù)恒星周圍環(huán)繞著的所有行星啊—它們一定也有自己的植物和動物，不僅如此，還會有智慧生物！”彼時(shí)，地外生命論一度非常流行，以至于哲學(xué)家伊曼努爾 ·康德（1724—1804）在1755年寫過聰慧的木星人和多情的金星人。

與之相對立的是，一些學(xué)者囿于宗教認(rèn)識，仍然堅(jiān)持認(rèn)為地球是獨(dú)一無二的。一個(gè)例子就是劍橋大學(xué)的威廉 ·休厄爾（1794—1866），他在《論世界的多樣性》一書中反對其他行星上有生命的觀點(diǎn)。從某種程度上來說，這是現(xiàn)代“稀有地球”假說的先驅(qū)。我們將在第八章討論這一假說。

到了19世紀(jì)末，地球外是否有生命的問題已經(jīng)被視為一個(gè)純粹的科學(xué)問題，但科學(xué)研究很快走進(jìn)了死胡同。喬范尼 ·夏帕雷利（1835—1910）和帕西瓦爾 ·羅威爾（1855—1916）通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測了火星表面，這大大激發(fā)了人們對火星上可能存在智慧生命的興趣。遺憾的是，羅威爾所看到的火星運(yùn)河，只不過是由于心理因素將模糊圖像中的小點(diǎn)連起來而造成的錯覺，而他關(guān)于火星文明的想法也都僅僅是幻想。隨著天文學(xué)家更多地開始使用諸如行星光譜分析等更精細(xì)的觀測技術(shù)，大家越來越清晰地認(rèn)識到，太陽系中許多行星上的物理?xiàng)l件可能并不利于生命存活。局勢開始不可避免地向相反的方向發(fā)展—到20世紀(jì)中葉幾乎沒有天文學(xué)家對行星感興趣了。這一舊時(shí)的好奇心直到太空時(shí)代到來才被重新點(diǎn)燃。

盡管天體生物學(xué)研究的基本問題有悠久的歷史，但是“天體生物學(xué)”這一專業(yè)術(shù)語一直都是偶爾現(xiàn)身，直到20世紀(jì)90年代才開始變得常見。1941年，紐約市立大學(xué)布魯克林學(xué)院的哲學(xué)家勞倫斯 ·拉弗勒的一篇題為《天體生物學(xué)》的短文對該詞的解釋比現(xiàn)代的詮釋狹隘一些，僅僅考慮了地球之外的生命。1955年，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家奧托 ·斯特魯維也將“天體生物學(xué)”描述為對地外生命的搜尋。而俄羅斯天體物理學(xué)家加夫里爾 ·季科夫（1875—1960）和德國天文學(xué)家約阿希姆 ·赫爾曼則分別于1953年和1974年出版了名為《天體生物學(xué)》的書，涵蓋了當(dāng)時(shí)關(guān)于地外生命的流行觀點(diǎn)。

現(xiàn)代意義上的“天體生物學(xué)”一詞是由韋斯利 ·亨特里斯于1995年在位于華盛頓特區(qū)的NASA總部首次使用的。當(dāng)時(shí)，NASA的科學(xué)家們認(rèn)為，對生命進(jìn)行從微生物到宇宙尺度的研究是理解宇宙中生命的必由之路。亨特里斯出于這一愿景而喜歡上天體生物學(xué)一詞，并最終敲定這一術(shù)語。

實(shí)際上，天體生物學(xué)確實(shí)是太空生物學(xué)的重塑與擴(kuò)展，而太空生物學(xué)研究可以追溯到幾十年前。1960年，喬舒亞 ·萊德伯格（1925—2008）首次使用了這個(gè)詞，指“地球之外生命的演化”。萊德伯格—因在細(xì)菌遺傳學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾獎—認(rèn)為尋找生命是太空探索必不可少的一部分。隨后，從20世紀(jì)60年代開始，NASA遵循了萊德伯格的建議，為太空生物學(xué)研究提供資金支持。但是，批評太空生物學(xué)的聲音也隨之而出現(xiàn)。例如，1964年，哈佛大學(xué)的生物學(xué)家喬治 ·蓋洛德 ·辛普森曾譏諷道：“這門所謂的‘科學(xué)’甚至尚未證實(shí)其研究對象是存在的！”

現(xiàn)代的天體生物學(xué)則無須擔(dān)憂如何回應(yīng)辛普森的指責(zé)了，因?yàn)樗暮诵膬?nèi)容涵蓋了對地球上生命的起源與演化的研究。天體生物學(xué)同樣強(qiáng)調(diào)作為生命存在環(huán)境的行星的起源與演化，因此相比于太空生物學(xué)，天體生物學(xué)更加明確地涉及了天文學(xué)家們的研究。

太空生物學(xué)并不是唯一一個(gè)與天體生物學(xué)相近的術(shù)語。自1982年開始，天文學(xué)家已經(jīng)正式使用生命天文學(xué)這一術(shù)語，指天文學(xué)研究中涉及地外生命搜尋的部分。更早些時(shí)候，德斯蒙德 ·J. 貝爾納（1901—1971，著名愛爾蘭裔英國物理化學(xué)家）曾青睞宇宙生物學(xué)。不過，它們都未曾被廣泛使用。