金星能孕育生命？中山大学崔峻：可能性较低，火星更适宜人类地外移民

原标题：金星能孕育生命？中山大学崔峻：可能性较低，火星更适宜人类地外移民

搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第60期，对话中山大学大气科学学院教授、空间与行星科学系主任崔峻。

嘉宾简介：

崔峻，中山大学大气科学学院教授、博士生导师、空间与行星科学系主任、中国地球物理学会行星物理专业委员会主任。

划重点：

1.金星能否孕育生命的关键点在于硫酸能否替代水作为生命溶剂，这方面的研究还不够完善，但不能定论说不可能。

2.马斯克曾说硅基生命具有许多优点，但并不科学，即使硅基生命有可能在金星上存在，可能性也非常低。

3.在整个太阳系演化历史中，太阳辐射强度大约每1000万年增加1%，有科学家估计在15亿年之后地球也会发生失控温室效应，从而“金星化”。

4.在我看来，对金星开展地球化是比较困难的，即使可行成本也过高，但在金星上建造人类的长期定居点是可行的。

出品｜搜狐科技

作者｜周锦童

中国将它命名为“启明星”和“太白星”，西方又称之为维纳斯（Venus），金星自古以来被人类赋予了极高的期待和最美好的寓意。

金星作为太阳系中八大行星之一，是离地球最近的行星，在夜空中亮度仅次于月球，而金星能否孕育生命也成为科学家们多年来争论不休的话题之一。

近日，美国伍斯特理工学院模拟了金星云层温度实验测试了20种氨基酸，发现有19种氨基酸可以在金星环境下稳定，并以生命形式存在。

这一发现意味着什么？金星能否孕育生命？金星上存在非碳基的生命吗？未来人类能否移民金星？带着这些问题，搜狐科技对话了中山大学大气科学学院教授、空间与行星科学系主任崔峻。

对此，他表示：“这个研究突破了对生命某一方面的传统观念，扩大了人类对生命多样性认知的视野，是非常值得深入研究的。”

崔峻指出，我们现在所谓的搜寻地外生命，一般是基于对地球生命的理解。比如生命是碳基的，生命需要水作为溶剂，生命使用20种氨基酸，基本元素有六种等，而这个研究则是针对生命要素中的一种，也就是硫酸可否作为生命溶剂来进行深入探讨的。

之所以研究聚焦氨基酸，是因为氨基酸是地球上所有蛋白质的基本组成单元，是构成生命的基石；而聚焦金星，则是因为金星云层顶的气压和温度最接近地球。

温度高、气压高、硫酸云充满上层大气，“炼狱般”的金星真的能孕育生命吗？

众所周知，金星一直以其极端的气候条件和表面特征闻名。金星的平均表面温度约为464℃，地表气压约为地球海平面气压的92倍，而且金星的上层大气中也充满了硫酸云，称其为“炼狱般”的环境也并不为过。

然而研究认为，如果彗星能传递给金星其它有机物，金星或许能开启一种以硫酸为介质的生命形式，而目前也的确能实现利用彗星传递有机物。

对此，崔峻表示：“生命的起源需要溶剂，在液态介质中各种有机分子可以自由流动并发生碰撞，从而促成化学反应发生，水就是生命所需的溶剂，所以问题的根源就是硫酸能否替代水作为生命溶剂。”

崔峻进一步解释道，许多科学家都曾探讨过这个问题，2021年一位麻省理工学院的学者就发表了一篇论文探讨了这个问题，不止硫酸，还有科学家曾考查过液态氨是否可以作为生命溶剂。

“但笼统的说，水是一种非常好的溶剂，和其它溶剂相比有很多优势。”崔峻之所以这么说并非毫无道理，尽管各种溶剂都有一定优势，比如液态硫酸存在的温度范围比水更广，但崔峻认为衡量一种物质是否可以作为生命溶剂，归根到底还是要看两点。

一是这种溶剂要具有一定的破坏性，才能够促进简单有机分子聚合形成比较大的复杂有机分子，二是这种溶剂的破坏性又不能太强，不然大的有机分子不能在溶剂中稳定存在。

“我觉得硫酸不如水的一点就是它的破坏性要比水要强一些，但这方面的研究还不够完善，所以我们不能定论说不可能。”崔峻如是说。

马斯克曾说硅基生命具有许多优点，金星上有没有可能存在非碳基的生命？

众所周知，地球上的生命绝大多数都是碳基的，碳的同位素比成为研究外星生命存在的标准。马斯克就曾提及硅基生命的几大优点，比如能够适应极端环境，可以以光速传递信息，甚至可以实现灵魂和数据的融合等，“但实际上这些探讨绝大多数是在社会学层面的，并不科学。”崔峻如是说。

“科学上的探讨要追溯到化学层面碳原子和硅原子的差异。”崔峻解释道，硅原子比碳原子大30%左右，这个差别就决定了硅原子形成的化合物通常没有碳原子稳定。

比如甲烷在常温下可以稳定存在，而把甲烷中的碳原子换成硅原子，形成硅化氢，这种物质在常温下是会分解的，不能稳定存在。

此外，因为硅原子更大一些，所以硅原子和硅原子之间的连接一般只能是单键，而碳原子和碳原子之间可以单键形成乙烷，双键形成乙烯，三键形成乙炔。

“换句话说，碳原子形成的化合物具有多样性，是生命起源和进化的一个基本要求，从上述观点来看，我个人认为即使硅基生命有可能存在，可能性也是非常低的。”崔峻对搜狐科技说道。

实际上，硅原子非常容易和氧原子结合形成二氧化硅，就是常见的玻璃，而地球上很多矿物质的基本组成单元就是二氧化硅（硅氧四面体结构），所以崔峻认为，对于地球或者任何一个有生命存在的星球，碳是构成生命的主要元素，而硅则是构成岩石的主要元素。

早期板块运动增加了金星孕育微生物生命的可能性？地球也会变得金星化吗？

此前布朗大学有研究称早期的金星可能和地球一样发生过板块运动，这大大增加了金星早期孕育微生物生命的可能性。对此，崔峻表示：“的确存在板块运动和生命起源有关这种观点。”

板块运动可以实现一种长时间的碳循环，火山喷发等活动把地球内部的碳释放出来，大气中的碳通过风化作用被地表吸收，再通过板块俯冲运动进入地球内部，补充因为火山活动而丢失的碳。

整个循环过程是能够基本保持地球大气中的二氧化碳含量相对稳定，从而通过温室效应使得地球表面环境一直处于一个适宜的范围，允许液态水的存在，而水是一种润滑剂，可以启动板块俯冲，干燥的环境中是不太可能发生板块俯冲，所以也就无法启动碳循环。

“所以上面这个循环中的关键一步就是板块俯冲，不管金星早期是否有板块运动，但现在金星不太可能有板块运动，原因虽然现在还在争论中，但至少有一个原因是因为金星缺水。”崔峻如是说。

我们不免担心，地球有一天是否也会变得金星化，不再适宜人类居住了呢？对于这个问题，崔峻则给出了肯定的答案。

所谓的金星化就是指失控温室效应发生，为什么地球只有温室效应呢？那是因为金星离太阳比较近，接收的太阳辐射比地球多了90%，但在整个太阳系演化历史中，太阳辐射强度是持续增加的，大约每1000万年增加1%。

“所以总会在未来的某一时刻，辐射强度达到发生失控温室效应的程度，不过有科学家估计在15亿年之后地球才会发生失控温室效应，所以也无需太过担心。”崔峻安慰道。

火星or金星？移民地外最适合人类生活的星球到底是哪一个？

人类对于地外宜居性的探索终极目标就是改造某个地外星球的环境，使其适合生命繁衍，特别是高等生命。实际上，早在几十年前，美国著名科学家卡尔萨根就曾提出了人类历史上第一个地球化方案。

“他提出‘把低等藻类投放到金星表面，令其大量繁殖，吸收二氧化碳，释放大量氧气，让金星表面温度下降，直到人类能够呼吸。’不过这个方案从纯粹科学上看可能未必可行。”崔峻解释道。

“在我看来，对金星开展地球化是比较困难的，即使可行成本可能也过高，但在金星上建造人类的长期定居点是可行的，虽然可能还需要很长时间的科学探索和技术试验。”崔峻如是说。

据悉，目前NASA有一个名为HAVOC的概念项目（High Altitude Venus Operational Concept），类似于一个飞艇携带两名宇航员在金星云层顶部生活工作三十天，可以说这是人类围绕移民金星迈出的第一次尝试。

不过相比于其他星球，崔峻还是更愿意投“火星移民”一票。“主要原因是水资源问题，金星极度缺乏水资源，而火星的水资源相对丰富。”崔峻如是说。

金星的水总量只有地球海洋水总量的十万分之一，而火星水总量大概是35亿立方公里，可以达到地球水总量的百分之六甚至更高，但其实金星和火星在刚形成时水总量差不多，只不过由于失控温室效应，金星上的水比火星上的水少很多了。

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