科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

你相信達爾文的進化論嗎？人類一直在探索宇宙中的有機生命體，試圖證明我們並不孤獨！然而根據進化論的基本理念，科學家們認為人類極有可能是宇宙中唯一的高等智慧生命。如此一來，我們可能真的是宇宙中最孤獨的“物種”…

宇宙廣闊無邊、大得驚人，僅僅銀河系裡就有超過1000億顆恆星，而在可見的宇宙中有超過1萬億個星辰。儘管已發現的適合生命存在的星球少之又少，但基於龐大的數量，我們更願意相信人類並不孤單。但是，“他（它）們都在哪兒呢？”。這個看似簡單的問句，就是著名的“費米悖論”。

以人類的智力為例，地球生命的進化史表明地球上大多數進化都是小概率的一次性事件。諸如複雜細胞、光合作用、高等動物的發展，這些自然選擇結果都是獨特的，就像中彩票一樣的小概率事件。因此科學家認為，生命的進化往往是突躍性的變化，但一個問題隨之而來：人類的智力還會進化嗎？

對於這個問題，研究人員分析了地球45億年來的生命進化歷史，觀察哪些型別的進化可以重複進行，哪些進化是真正意義上的“一次性事件”。如果所有的進化都是可重複的，那人類的進化就是必然的、不可避免的。地外高等智慧也將更有可能存在！

科學家發現，雖然不同的物種會獨立地發生進化，但往往都趨向於相似的進化結果，即生命的進化具有一定的趨同性。例如，澳洲許多由不同的哺乳動物進化而來的物種都是袋類動物，如袋食蟻獸、袋飛鼠等。除了這種整體上的趨同，科學家還發現了個別器官的趨同。例如眼睛不僅在脊椎動物中發生進化，在節肢動物、軟體動物中也得到了進化；脊椎動物、節肢動物、章魚和蠕蟲還進化出了下巴。這是否說明進化是可重複的呢？

​但令人驚訝的是，在整個地球生命的進化史上，許多關鍵步驟都是獨一無二的小概率事件。光合作用在地球形成後的15億年才進化出來；複雜細胞在27億年後才進化出來；高等動物在40億年後才進化出來；而人類的智力在45億年後才進化出來。每一個突躍性的進化過程都花費了太長的時間，這也意味著它們極不可能發生。

​所有的生命都擁有一個共同的祖先，這個祖先進化出了線粒體，使生命可以轉化能量；進化出了性別，使生命可以繁衍；進化出了光合作用，使生命可以更快速地獲取能量併產生氧氣；進化出了脊椎，使生命從海洋走向陸地……這些進化過程又必須遵循一定的時間順序，不能過早也不能過晚，否則世界大亂。

​在上述這些進化中，越複雜的進化越不可能被輕易重複。想象一下，假如智力的形成取決於七個因素——生命起源、光合作用、複雜細胞、性別、高等動物、脊椎進化和智力的形成，然後每個因素都有1%的進化機率，這樣來看，智力的形成機率就變成了1/100,000,000,000,000（一百萬億分之一）。因此，智人的出現似乎是單向且不可被複制的，我們人類的出現就好似不停地買彩票中大獎，無限發展下去…

​宇宙中每100萬億個類地行星中才有一個可能存在生命，況且上述每個因素1%的進化概率已是過高的估計。所以在這茫茫宇宙中，人類可能是銀河系乃至整個可見宇宙中唯一的高等智慧生命！但不得不承認，我們真的很幸運…

作者/朱張航宇

資訊源：Nick Longrich, Senior Lecturer, Paleontology and Evolutionary Biology, University of Bath.