思想史上的天體生物學

盡管天體生物學的概念在20世紀90年代才問世，關于我們在宇宙中是否孤獨的思考卻可以追溯到幾千年以前。約公元前600年，西方哲學之父泰勒斯已經開始贊同生命的多世界論的觀點。后來，希臘原子論學派（認為物質是由不可再分的原子構成的）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，將古代哲學家的多元主義直接等同于現代設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的類似于太陽的物體，而認為它們是由地球大氣層中的水汽造成的日常現象。原子論學者們想象中的生命世界存在于一個抽象空間中，與現代的平行宇宙觀點很類似。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）認為地球是唯一有生命的天體且居于宇宙中心，這一觀點最終還是占了上風并盛行了一千多年。

文藝復興時期，天文學家們終于證明了地球是圍繞太陽運行的。而隨著人們逐漸認識到地球也不過是太陽系諸多行星中的一員，很快就出現了對其他行星上存在地外生命的猜測。例如，德國天文學家約翰尼斯 ·開普勒（1571—1630，提出行星運動三定律）欣然提出其他星球上可能存在生命的觀點。隨后，在17世紀末，丹麥天文學家克里斯蒂安 ·惠更斯（1629—1695）在他的著作《被發現的天上的世界》（1968）中想象太陽系之外的生命：“那無數恒星周圍環繞著的所有行星啊—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，地外生命論一度非常流行，以至于哲學家伊曼努爾 ·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，一些學者囿于宗教認識，仍然堅持認為地球是獨一無二的。一個例子就是劍橋大學的威廉 ·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。從某種程度上來說，這是現代“稀有地球”假說的先驅。我們將在第八章討論這一假說。

到了19世紀末，地球外是否有生命的問題已經被視為一個純粹的科學問題，但科學研究很快走進了死胡同。喬范尼 ·夏帕雷利（1835—1910）和帕西瓦爾 ·羅威爾（1855—1916）通過天文望遠鏡觀測了火星表面，這大大激發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河，只不過是由于心理因素將模糊圖像中的小點連起來而造成的錯覺，而他關于火星文明的想法也都僅僅是幻想。隨著天文學家更多地開始使用諸如行星光譜分析等更精細的觀測技術，大家越來越清晰地認識到，太陽系中許多行星上的物理條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展—到20世紀中葉幾乎沒有天文學家對行星感興趣了。這一舊時的好奇心直到太空時代到來才被重新點燃。

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

現代意義上的“天體生物學”一詞是由韋斯利 ·亨特里斯于1995年在位于華盛頓特區的NASA總部首次使用的。當時，NASA的科學家們認為，對生命進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一詞，并最終敲定這一術語。

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

現代的天體生物學則無須擔憂如何回應辛普森的指責了，因為它的核心內容涵蓋了對地球上生命的起源與演化的研究。天體生物學同樣強調作為生命存在環境的行星的起源與演化，因此相比于太空生物學，天體生物學更加明確地涉及了天文學家們的研究。

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