在太阳系九大行星中，除地球和火星外，水星白昼太热夜间太冷，金星 太热，冥王星太冷，都不适宜生命存在。木星、土星、天王星、海王星的大 气太冷，那里也不会有生命；但是我们仍不能排除，这几颗行星上由液态氢、 氨和甲烷构成的“海洋”中，或许会存在着某种生命——尽管可能性并不大。 在太阳系的几十颗卫星中，只有土卫六、木卫二等少数大卫星有可能栖息着 某种生命，但是希望也很渺茫。小行星和彗星的质量太小，不能保持大气， 也不能维持生命。所以，地球很可能是太阳系中唯一的生命之家。
但是，在茫茫宇宙中，太阳系只不过是沧海中的一粟。太阳系以外有没 有生命呢？
太阳和许许多多恒星一起组成了银河系。银河系中究竟有多少恒星？目 前我们掌握得还不很确切。但是我们知道，这个数字至少是 1500 亿，最多不 超过 3000 亿。所以，我们不妨近似地写下第一个数据：
银河系中恒星的总数=3000 亿颗。 恒星的温度很高。太阳表面的温度大约是 5500℃；最冷的恒星表面温度
也高达二三千度。恒星内部的温度比这还要高得多。所以，在恒星上生命是 无法生存的。
如果一颗恒星周围有一些行星绕着它转动，那么某些行星上或许就会出 现生命。例如，太阳周围有 9 颗行星，其中的第 3 颗行星——地球上出现了 生命。那么，银河系中有多少恒星拥有行星系统呢？
目前天文观测还很难直接探测太阳系外的行星系统。但是天文学家们想 出各种巧妙的办法回答了这个问题：带有行星系统的恒星可能要占全部恒星 总数的 93％。当然，应该记住，这只是个约数。实际情况既可能比它更大些， 也可能比它更小些。后面谈到的每个数据，情况也都与此相仿。3000 亿的 93
％差不多是 2800 亿，所以我们又有了第二个数据： 银河系中行星系统的数目=2800 亿个。 太阳的光和热孵育了地球上的生命。其他行星系统中的生命也要靠它们
自己的恒星来孵育。但是，是不是所有的恒星都能完成这项任务呢？
不是。天文学家告诉我们：太大和太小的恒星都不行。一颗恒星的质量 如果超过太阳的 1.4 倍，或者不足太阳的 1/3，就不能在它的行星上孵育出 生命。在所有的恒星中，大约只有 1/4 既不是太大，也不是太小，人们把它 们叫做“太阳型恒星”。这样，我们就得到第三个数据：
银河系中太阳型恒星周围的行星系统总数=750 亿个。在这些行星系统中
是不是当真都能出现生命？ 不是！一颗行星如果离恒星太近，它就会太热；离恒星太远，它就会太
冷。在这两种情况下，都不可能出现生命。所以在一颗恒星周围，只有在离
它既不太近又不太远的一定范围内才有希望出现生命。这个范围叫做这颗恒 星的“生态圈”。地球就处在太阳的生态圈中。但是，多数恒星都是成双、 甚至成团地出现的，它们在万有引力作用下互相绕转着。这些恒星彼此影响， 致使它们的生态圈中并不能真正出现生命。它们对于生命来说实际上并没有 什么用。
那么，有多少恒星的生态圈是有用的呢？这就是我们的第四个数据：
在银河系中，生态圈有用的太阳型恒星总数=520 亿颗。 生命的起源不但需要适当的温度，而且必须具备碳、氢、氧、氮、硫这
样一些最重要的原料。在宇宙中，氢从一开始就是最丰富的化学元素。其他 较重的元素都是在恒星内部以氢为原料通过各种原子核反应逐步形成的。经 过漫长的岁月，这些恒星衰老了，死亡了，瓦解了，它们产生的重元素被抛 入太空，和太空中的气体、尘埃混合在一起。
又经过许多年，混入了重元素的气体、尘埃重新聚集起来，形成新的恒 星和行星系统。这些新的恒星叫做“第二代恒星”。它们和它们的行星系统 从一开始形成就含有生命所必需的碳、氧、氮、硫??
因此，我们应该到第二代恒星的行星系统中去寻找生命。在第一代恒星
（它们是第二代恒星的前辈）的行星系统中，因为缺乏生命所必需的重元素， 所以肯定不会有生命。
现在，我们应该写下第五个数据了： 在银河系中，生态圈有用的第二代太阳型恒星总数=52 亿颗。 恒星的生态圈里必须存在行星，才有可能出现生命。据推测，每两颗恒
星的生态圈中大约只有一个拥有一颗行星。 再说，行星即使恰好位于生态圈内，也不一定就是生命的乐园。如果这
颗行星太小——例如像月亮或者水星那么大小，那么它的引力就会小得不能 保住大气，也不能保住液态水，因而不宜于生命生存。人们把位于生态圈内， 而且质量比较合适（不小于地球质量的 40％）的行星称为“地球型行星”。 显然，只有地球型行星才有可能真正成为生命之家。我们的第六个数据就是： 在银河系中，在有用的生态圈里有一颗地球型行星在转动的第二代太阳
型恒星的总数=13 亿颗。 即使一颗行星的结构和温度都是地球型的，它也可能因为别的原因而不
能维持生命。 例如，如果一颗行星的公转轨道不是很圆，而是很扁很长，那么，即使
这颗行星与太阳的平均距离正好在生态圈的中间，它的轨道两端还是会远远 越出生态圈的边界。这样的行星夏季将会极其酷热，海洋都会沸腾；冬季却 冷得使生命不能忍受。很难想象在那里会出现生命。
还有，如果一颗行星的大气层太厚，它就会挡掉过多的“阳光”（实际
上是那颗行星所属的恒星发出的光）；大气层太薄，挡掉的紫外线（它们会 杀伤生命）就太少。火山活动或地震过于频繁，陨星轰击过于剧烈，都会对 生命构成极大的威胁。
地球在各方面都恰到好处。如果一颗地球型行星确实在一切重要方面都
像地球，那么它就很适合于生命栖居。这样的行星叫做“可居住行星”。说 得更准确些，可居住行星必须符合三个条件，那就是：（1）它必须是一颗第 二代太阳型恒星的行星；（2）它必须位于有用的生态圈里；（3）它必须在 所有的重要方面都和地球相似。
据推测，大概每两颗地球型行星中有一颗是可居住的。所以，我们把第
六个数据除以 2，就得到第七个数据： 银河系中可居住行星的总数=6.5 亿颗。
换句话说：在银河系内每 460 颗恒星中只有一颗拥有一个可居住的行
星。但是，6.5 亿这个数目毕竟还是很大的（有些科学家估算的结果甚至比 这更大，例如是 10 亿），在这么多的可居住行星上，是否当真都居住着生命 呢？
银河系中的文明世界
上面说到，银河系内有 6.5 亿颗可居住的行星。但是，这些行星上真有 生命栖居吗？要回答这个问题，先要弄清楚生命是怎样出现的。
19 世纪中叶，英国生物学家查理·达尔文阐明了：在漫长的岁月中，所 有的生物都会发生变化，从老的物种进化出更能适应环境条件的新物种。如 果回溯到非常久远的古代，那就会看到地球上所有的生物都有着共同的祖先 和起源。这种学说就是著名的“进化论”。
进化论告诉我们，只要地球上出现了最简单的原始生命，在经历漫长的 进化过程之后，就可以形成五花八门的生物物种。我们知道，地球的年龄是
46 亿岁。20 世纪 60 年代以来，人们在一些 32 亿年高龄的化石中找到了微小 生命的残迹。这就是说，地球诞生后 10 多亿年，已经存在可以辨别的生命了。 那么，原始的生命是从哪里来的呢？出现生命之前的原始地球与今天的 地球有很大的不同。那时，地球大气中的主要成分不是氮和氧，而是含量丰 富的氢。有些氢与碳化合，形成甲烷；有的与氮化合形成氨；有的与氧结合 成水。太阳的紫外线使水分子分裂，释放出氧；氧又与氨和甲烷反应，产生 由氮、二氧化碳和水蒸气组成的大气。这些物质的分子在太阳紫外线作用下，
又结合成更加复杂的化合物，最终形成最简单的生命。 原始地球上有丰富的紫外线和大量的二氧化碳，却没有吞食复杂化合物
的生物，所以按部就班地形成生命的过程进展得很顺利。今天的地球上已经 不再存在这些有利条件，所以也不会重现原始地球上发生的那些过程了。
为了证实这些推断，在 1952 年，年轻的美国化学家米勒做了一项很有趣 的实验。他把无生命的水、氨、甲烷和氢的混合物放在一个密闭的容器中， 代表地球的原始大气和原始海洋，并用电弧放电模拟微型的太阳来提供能 量。一个星期以后，容器里有六分之一的甲烷变成了比较复杂的分子，其中 还包括甘氨酸和丙氨酸——构成蛋白质的两种最简单的氨基酸。
许多类似的实验都表明，所有的化学反应都朝着形成生命的方向前进。 在原始地球上形成生命，可以说是必不可免的事情。
地球上的生命起初进化得非常缓慢，直到地球 30 亿岁的时候，才出现了
第一批有细胞核的细胞。7 亿多年前，才出现了多细胞生物。 然而，我们更关心智慧生命的出现。智慧生物必须具有发达的脑，这就
首先得进化出类似于人手那样的操纵器官和各种精细的感觉器官。海洋虽然
适宜于孕育生命，却不利于发展智力。因为，在水下视觉受到很大的限制， 而且，要在水中迅速运动，身体就必须呈流线形。所以，大多数海洋生物能 操纵的只是嘴、尾巴，或者整个身体，它们不可能发展成为像人那样的智慧 生物。
陆地生物和海洋生物不一样。它们能够充分利用视觉摄取丰富的信息，
能够演化出像手那样的操纵器官，能够驯服火，并且发展各种类型的技术。 大约 37000 万年前，第一批植物登上了陆地。又过了几千万年，陆地上出现 了动物，最初是比较低等的无脊椎动物，大约 27500 万年前，出现了原始的 爬行动物。
陆地生命并不一定有智慧，不过，它们在不断地进化，越变越聪明。在
地球上，18000 万年前出现了最早的哺乳动物，7000 万年前，出现了最早的 灵长目动物。大约在 3500 万年前，灵长目动物分化成两支。一支是脑容量较 少、体型较小的猴和狐猴；另一支是脑容量较大、体型较高的类人猿。人类 正是从这后一支进化而来的。大约 5000 多年前，人类发明了文字。在某些地 方，例如埃及和中国，文明开始萌芽、发展起来了。
文明一旦出现，发展速度就会越来越快。从发明文字到开创近代科学， 经历了 5000 年；再经过二三百年，开始了工业革命；100 多年前，人类开始 大规模使用电能；大约 40 年前，第一颗人造卫星上天，从此开始了空间时代。 在地球以外，正如前面所说，还有 6.5 亿颗可居住的行星散布在银河系 中。在这些行星上，迟早也会像在地球上一样出现生命。但是，有些行星还 太年轻，生命还来不及在那里诞生。这类行星的数目大约只占可居住行星总 数的 8％，也就是 5000 万颗左右。从 6.5 亿中减去这 5000 万，我们就得到
了第八个有趣的数据： 银河系中有生命的行星数目=6 亿颗。
如果其他有生命栖息的可居住行星上，生命进化的历程也和地球上类似 的话，那么还可以估算出第九个有趣的数据：
银河系中拥有丰富多彩的陆地生命的行星数目=416000000 颗。 当然，其他行星上的生命也会进化出它们自己的文明，这些文明也会加
速地发展。它们也会进入空间时代，也会像人类一样执著地探索：太空中有 没有其他智慧生物？要确切地回答，银河系中目前有多少行星上存在着文 明，这是非常困难的。因为，一个文明既可能长久地存在下去，也可能因种 种灾难而毁于一旦。另一方面，一个文明因故灭绝之后，经过多少亿年，在 同一颗可居住行星上也还有可能孕育出新一代的文明。尽管情况如此复杂， 科学家们还是估算出了这第十个有趣的数据：
银河系中目前存在着技术文明的行星数目大约是：100 万颗！
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