在我多年參與科普分享、與公眾交流地外生命探索話題的過程中，有一個問題被提及的頻率之高，始終排在前列——“為什么科學家尋找外星生命，總是要先找水？或者說，總是執(zhí)著于尋找和地球差不多的環(huán)境？”這個問題背后，往往藏著提問者的困惑，甚至是一絲不解：難道宇宙之大，生命的存在形式就不能突破地球的“模板”嗎？

更有甚者，會帶著些許惱火的語氣補充：“每次談到外星生命的存在條件，科學家張口閉口就是水，仿佛水是生命誕生的唯一通行證。這是不是太僵化、太死板了？就不能打破常規(guī)思維，換個角度去尋找嗎？”

每當聽到這樣的質(zhì)疑，我總會先肯定提問者的思考——敢于對既定認知提出疑問，本身就是接近科學的第一步。但同時，也需要理清一個核心問題：科學家對“液態(tài)水”的執(zhí)著，真的是思維僵化的表現(xiàn)嗎？答案顯然是否定的?？v觀科學發(fā)展史，每一位頂尖科學家的核心特質(zhì)，都是敢于質(zhì)疑、善于突破，他們絕不會忽略普通人都能想到的可能性。那么，既然如此，為何液態(tài)水依然是地外生命探索中不可動搖的核心標準？這背后，藏著科學思維與普通思維最本質(zhì)的區(qū)別，也蘊含著人類探索未知的底層邏輯。

真正的原因，并非科學家“非要”把水設定為生命之源，而是在科學誕生的數(shù)百年間，經(jīng)過無數(shù)研究者的反復探索、實驗與驗證，我們依然無法找到任何一種能夠脫離液態(tài)水而保持活動狀態(tài)的生命證據(jù)。這里的關鍵，是“科學思維”的雙重內(nèi)核：既要敢于質(zhì)疑，更要重視實證。

科學思維的第一條準則，就是“質(zhì)疑精神”。從科學誕生之初，“液態(tài)水是否是生命的必要條件”就從未被視為不可動搖的真理。歷史上，無數(shù)科學家都曾對這一前提提出過大膽的質(zhì)疑。比如，有研究者提出，在某些極端環(huán)境下，是否存在以液態(tài)氨、液態(tài)甲烷甚至液態(tài)硅為“溶劑”的生命形式？

這些猜想并非空穴來風，而是基于化學原理的合理推演——生命的本質(zhì)是一系列復雜的化學反應，而化學反應需要一個穩(wěn)定的“載體”來讓反應物充分接觸、發(fā)生作用，液態(tài)物質(zhì)恰好能滿足這一需求。既然水可以作為載體，那么其他液態(tài)物質(zhì)理論上也存在可能性。

但科學的魅力，恰恰在于“質(zhì)疑之后的實證”。如果僅僅停留在猜想和質(zhì)疑的層面，那只能稱之為“腦洞”，而不能算作科學研究?？茖W思維的第二條準則，也是更重要的一條，就是“探索與實證”——任何猜想都需要通過可重復、可驗證的實驗或觀測來證明，否則就只能停留在假設階段。

為了驗證“非水溶劑生命”的可能性，科學家們進行了長達一個多世紀的探索。他們深入地球最極端的環(huán)境，從零下幾十度的極地冰層，到沸點之上的深海熱泉，再到干燥少水的沙漠戈壁、高鹽高堿的鹽湖，試圖尋找能夠脫離液態(tài)水生存的生命。

比如，在智利的阿塔卡馬沙漠，這里是地球上最干燥的地區(qū)之一，年降水量不足1毫米，被稱為“地球上的火星”?？茖W家們在這里發(fā)現(xiàn)了一些極端耐旱的微生物，它們可以在休眠狀態(tài)下度過漫長的干旱期，但一旦進入活動狀態(tài)，依然需要液態(tài)水來維持代謝。再比如，在深海熱泉附近，雖然溫度高達300℃以上，壓力是地表的數(shù)百倍，但這里的生物依然依賴于熱泉周圍的液態(tài)水環(huán)境，通過水中的化學物質(zhì)獲取能量。

除了地球環(huán)境的探索，科學家還通過實驗室模擬非水溶劑的生存環(huán)境。比如，在實驗室中搭建以液態(tài)氨為溶劑的反應體系，嘗試讓簡單的有機分子發(fā)生類似生命代謝的反應。但結果往往不盡如人意——液態(tài)氨的化學性質(zhì)過于活潑，很難穩(wěn)定地承載復雜的生命化學反應；而液態(tài)甲烷的溫度極低，分子運動速度緩慢，無法支撐高效的代謝過程。迄今為止，無論是在自然環(huán)境中，還是在實驗室里，我們都沒有發(fā)現(xiàn)任何能夠脫離液態(tài)水而保持活動狀態(tài)的生命，既沒有直接的生命體發(fā)現(xiàn)，也沒有間接的代謝痕跡、遺傳物質(zhì)等證據(jù)。

這就是科學探索的現(xiàn)實：我們可以大膽猜想，但必須尊重實證結果。在沒有任何“非水生命”證據(jù)的前提下，科學家在尋找地外生命時，只能將“液態(tài)水”作為最核心的必要條件。這不是思維的僵化，而是一種嚴謹?shù)膭諏崱热晃覀兾ㄒ灰阎纳问剑ǖ厍蛏┒茧x不開液態(tài)水，那么從已知推導未知，先尋找具備這一條件的環(huán)境，無疑是最高效、最可靠的探索路徑。

值得注意的是，除了液態(tài)水，科學家還通過同樣的邏輯，推導出了另一個生命存在的必要條件——能量來源。任何生命活動都需要能量支撐，無論是光合作用獲取的太陽能，還是化學反應釋放的化學能，都是生命存在的基礎。液態(tài)水與能量來源，共同構成了地外生命探索的“核心雙標準”。

2017年，NASA發(fā)布的一項關于土衛(wèi)二的研究成果，就完美詮釋了這兩個標準的應用邏輯，也讓公眾直觀地感受到了科學探索的嚴謹性。土衛(wèi)二是土星的一顆小型衛(wèi)星，直徑僅約500公里，表面被厚厚的冰層覆蓋。此前，科學家通過卡西尼號探測器的觀測，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二南極地區(qū)存在持續(xù)噴發(fā)的羽流，羽流中含有大量的冰粒和水汽。這一發(fā)現(xiàn)讓科學家們推測，在土衛(wèi)二的冰層之下，可能存在一個液態(tài)海洋。

而2017年的研究，則進一步通過對羽流成分的分析，證實了這一猜想的可靠性。探測器在羽流中測量到了二氧化碳、氫氣和甲烷的含量處于一種“不平衡狀態(tài)”——簡單來說，就是這些氣體的比例不符合無生命參與的自然反應規(guī)律，反而更接近地球深海熱泉附近，由微生物代謝活動導致的氣體比例。這一發(fā)現(xiàn)不僅證明了土衛(wèi)二冰層下液態(tài)海洋的存在，更重要的是，它揭示了這里存在能夠提供生命所需能量的物質(zhì)——氫氣和甲烷等化學物質(zhì)可以通過化學反應釋放能量，為生命的誕生和生存提供支撐。

正是基于“液態(tài)水存在”和“能量來源充足”這兩個核心證據(jù)，NASA才正式宣布：土衛(wèi)二具備了孕育生命的一切必要條件。這一結論并非草率的判斷，而是建立在完整的證據(jù)鏈之上的理性推演。而土衛(wèi)二也因此成為了人類探索地外生命的重點目標之一，后續(xù)的探測任務也圍繞這里展開了更深入的規(guī)劃。

很多人可能會覺得，“具備孕育生命的條件”就意味著“大概率存在生命”，但實際上，科學研究的每一步都充滿了嚴謹?shù)倪壿嬫湕l，絕不是簡單的線性推導。NASA對土衛(wèi)二的結論，背后隱含著一個關鍵的“參照系”——地球深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)。

上世紀70年代，人類的深海探測器第一次抵達了大洋深處的熱泉區(qū)域。在此之前，科學家們普遍認為，生命的存在離不開陽光，深海環(huán)境黑暗、高壓、高溫，不可能有生命存在。但事實卻顛覆了這一認知：在深海熱泉周圍，存在著一個繁榮的生態(tài)系統(tǒng)，有管水母、巨型蠕蟲、甲殼類動物等多種生物。這些生物并不依賴太陽能，而是通過“化能合成作用”——利用熱泉釋放的氫氣、硫化氫等化學物質(zhì)與二氧化碳發(fā)生反應，獲取能量來維持生命活動。

深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，為地外生命探索提供了兩個重要的啟示：一是生命可以在沒有陽光的環(huán)境中存在，只要有充足的化學能來源；二是液態(tài)水與化學能的組合，確實能夠支撐生命的誕生和演化。這一發(fā)現(xiàn)成為了地外生命探索的“關鍵參照”——既然在地球的極端環(huán)境中，液態(tài)水+能量來源可以孕育生命，那么在其他星球上，如果能找到類似的環(huán)境，就有理由推測這里可能存在生命。

這也解釋了為什么科學家會如此重視土衛(wèi)二的發(fā)現(xiàn)——它的環(huán)境與地球深海熱泉有著高度的相似性：都有液態(tài)水，都有豐富的化學能物質(zhì)，都處于黑暗、高壓的環(huán)境中?；诘厍虻膶嵶C經(jīng)驗，我們有理由認為，這里存在生命的可能性極大。而這種“基于已知實證的類比推導”，正是科學研究高效推進的核心邏輯。畢竟，科學研究需要投入大量的人力、物力和時間，每一筆科研經(jīng)費的使用都需要經(jīng)過嚴格的論證。選擇有明確實證依據(jù)的方向進行探索，才能最大限度地提高研究的成功率，避免資源的浪費。

與之相對的，土衛(wèi)六的案例則從反面印證了這一邏輯的重要性。土衛(wèi)六是土星的另一顆衛(wèi)星，也是太陽系中唯一擁有濃厚大氣層的衛(wèi)星。當NASA的探測器第一次拍攝到土衛(wèi)六的照片時，科學家們都感到了震驚——這顆衛(wèi)星的外貌與地球有著驚人的相似：表面有廣闊的“海洋”、蜿蜒的“河流”，甚至還有云層和降雨。如果僅從外觀上判斷，土衛(wèi)六無疑是一顆“類地星球”，具備孕育生命的潛力。

但進一步的觀測卻讓科學家們冷靜了下來：土衛(wèi)六表面的“海洋”和“河流”，并不是由液態(tài)水構成的，而是液態(tài)甲烷。

甲烷在地球上是氣體，但由于土衛(wèi)六表面溫度極低（約零下179℃），甲烷被冷卻成了液態(tài)，形成了類似地球海洋的地貌。那么，能不能就此宣稱土衛(wèi)六上可能存在生命呢？答案是否定的。因為這里缺失了證據(jù)鏈上最關鍵的一環(huán)——我們沒有任何實證表明，液態(tài)甲烷能夠孕育生命。

正如前文所說，雖然理論上可以猜想“液態(tài)甲烷生命”的存在，但科學研究不能建立在猜想之上。我們既沒有在地球的極端環(huán)境中發(fā)現(xiàn)過依賴液態(tài)甲烷生存的生命，也無法在實驗室中模擬出以液態(tài)甲烷為溶劑的生命化學反應。因此，盡管土衛(wèi)六的地貌與地球相似，但由于核心的“溶劑”不符合已知的生命條件，科學家們無法得出“土衛(wèi)六具備孕育生命條件”的結論。

這里需要特別澄清一個常見的誤解：科學家沒有宣稱“土衛(wèi)六上肯定不存在生命”，更沒有否定“非水生命”的可能性。因為在科學研究中，“證明不存在”幾乎是一件不可能完成的任務——宇宙的復雜性遠超我們的想象，我們無法排除任何一種未知的可能性。但人類探索外星生命的核心目的，是“證明存在”，而不是“證明不存在”。因此，科學家的探索重點，必然會放在有明確實證依據(jù)的方向上，而不是投入大量資源去驗證一個沒有任何證據(jù)支撐的猜想。

這也正是科學研究的務實之處：它不是一場天馬行空的想象游戲，而是一步一個腳印的理性推進。每一個研究方向的選擇，都需要經(jīng)過嚴謹?shù)恼撟C；每一次探索任務的實施，都需要建立在完整的證據(jù)鏈之上。對于科學家而言，選擇“尋找液態(tài)水和能量來源”的方向，不是因為他們想不到其他可能性，而是因為這是目前唯一有希望得出明確結論的方向。

有人可能會反駁：“科學研究不就是要突破常規(guī)嗎？如果總是墨守成規(guī)，怎么可能有重大發(fā)現(xiàn)？”這種說法有一定的道理，但卻忽略了科學突破的本質(zhì)——重大突破往往是建立在現(xiàn)有認知的基礎上，而不是完全脫離現(xiàn)有認知的“空中樓閣”。比如，愛因斯坦的相對論突破了牛頓力學的框架，但它并不是否定牛頓力學，而是在更廣闊的范圍內(nèi)完善了力學理論；達爾文的進化論顛覆了“神創(chuàng)論”，但它的研究基礎依然是對現(xiàn)有生物物種的觀察和分析。

回到地外生命探索的話題上，如果有人提出“我就是要打破常規(guī)，去月球的巖石中尋找生命”，這種想法雖然勇氣可嘉，但卻不符合科學研究的理性邏輯。一方面，這種想法很難得到科研界的支持，也無法獲得科研經(jīng)費——月球上沒有液態(tài)水，也沒有穩(wěn)定的能量來源，根據(jù)現(xiàn)有認知，這里根本不具備生命存在的必要條件，投入資源去探索，大概率會一無所獲。另一方面，這也是對科研生命的不負責任——科學家的時間和精力是有限的，選擇一個沒有任何證據(jù)支撐的方向，很可能導致一輩子碌碌無為，無法為科學發(fā)展做出實質(zhì)性貢獻。

在這里，我需要補充一個重要的前提——每當我與公眾談論外星生命與地外文明時，其實都隱含著一個默認的假定：我們談論的是“人類已知的生命形式”，或者說“已知的高等智慧文明形式”。這個前提之所以常常被省略，是因為每次都強調(diào)會顯得啰嗦，但這并不意味著我否定未知生命形式的存在。恰恰相反，我和很多科學家一樣，都相信宇宙中可能存在我們尚未認知的生命形式——畢竟，地球生命只是宇宙生命的一種可能性，我們沒有理由將自己的認知局限于地球的“模板”。

但問題的關鍵在于：既然是“未知”的生命形式，我們該如何談論它？又該如何尋找它？未知就意味著一切可能——它可能以我們無法想象的形態(tài)存在，可能依賴于我們未知的物質(zhì)和能量，可能遵循著與地球生命完全不同的規(guī)律。而“一切可能”，對于具體的科學活動來說，其實沒有任何指導意義。說白了，“一切皆有可能”這句話，本質(zhì)上是“我們啥也不知道”的一種更委婉、更好聽的說法。

科學活動的核心是“可觀測、可驗證、可重復”，而未知的生命形式恰恰突破了這三個核心要求——我們無法確定觀測什么、如何驗證、怎樣重復。因此，從邏輯上說，對于未知的生命形式，我們只能暫時將其排除在具體的科研活動之外。這不是因為我們不想探索，而是因為我們沒有可行的探索路徑。

一場理性的談話，或者一次理性的探索活動，必須建立在已知的條件之上，通過逐步的積累和突破，慢慢拓展認知的邊界，最終可能會觸碰到一片未知的領域。比如，當我們在土衛(wèi)二的液態(tài)海洋中發(fā)現(xiàn)了生命存在的證據(jù)，我們就可以進一步研究這種生命與地球生命的差異，從而拓展對生命形式的認知；如果我們在其他星球上發(fā)現(xiàn)了依賴非水溶劑的生命，那無疑會顛覆現(xiàn)有的認知，開啟地外生命探索的新篇章。但這一切的前提，都是從已知的條件出發(fā)，而不是憑空去探索未知。

總結來說，科學家尋找外星生命時對液態(tài)水的執(zhí)著，不是思維僵化的表現(xiàn)，而是科學思維的必然選擇。它背后是“質(zhì)疑與實證”的雙重內(nèi)核，是“基于已知推導未知”的高效邏輯，是“尊重資源、務實推進”的科研態(tài)度。我們可以期待未來的科學突破，期待發(fā)現(xiàn)與地球生命完全不同的未知生命形式，但在那之前，以液態(tài)水和能量來源為核心標準的探索方向，依然是人類尋找外星生命最可靠、最有希望的路徑。

或許有一天，當我們的科技水平足夠發(fā)達，當我們的認知邊界足夠廣闊，我們會找到突破現(xiàn)有框架的探索方法，去追尋那些未知的生命可能性。但在當下，我們更應該理解科學探索的嚴謹性和務實性——畢竟，人類對宇宙的認知，正是在這樣一步一步的理性推進中，才得以不斷深化和拓展。