当我们想到外星人时，我们常常想到的是比我们先进得多的超智能生物。自1961年以来，科学家们使用著名的德雷克方程（见右侧方框）来估算这类高级生物的数量。弗兰克·德雷克，现任地外文明搜索（SETI）研究所董事会主席，提出了这个方程来回答他自己的问题：“我们需要了解什么才能在太空中发现生命？”他假设这些其他生命形式必然拥有足够的智能和技术来向宇宙“广播”它们的存在。
但是，如果大多数外星人没有那么聪明呢？那么我们需要知道什么才能找到他们？事实上，许多科学家现在认为，当我们发现外星生命时——如果我们真的能发现——它不会像《星际迷航》剧集中狡猾的八眼对手。相反，他们说，它很可能以微小的微生物的形式出现。考虑到这一点，天体生物学家已经仔细研究了地球上极端环境中的微生物生命。现在，美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的科学家们正在研究寻找“非地球中心”的其他类型微生物生命的方法。
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“这听起来很简单，但做起来非常困难，”JPL 天体生物学部门负责人，微生物学家肯尼斯·尼尔森说。“如果不能使用 RNA、DNA 或蛋白质，或者人们用来寻找生命的所有方法，我们能检测到生命吗？”答案尚不清楚。
尼尔森和他的团队正试图“弄清楚，如果你不知道生命是什么，如何构建寻找生命的方法。”他们说，所谓的生物特征将是寻找可能存在生命并值得进一步研究的地方的关键。这些特征可能包括有趣的化学成分、有意义的结构或运动、复制的迹象或显着的能量模式。
尼尔森说，化学成分是一个难以寻找的特征。研究人员并不确切知道需要哪些化学物质来创造和支持生命。有些人假设，碳和水很可能是宇宙其他地方的潜在候选物质，就像它们在这里一样——这种信念激发了在火星和木星冰卫星欧罗巴上探测到水的兴奋。但并非所有人都同意。科学家至少排除了一些元素：他们说生命不会以二氧化硅为基础，因为键合模式太弱。相比之下，碳原子彼此形成牢固的双键。
一个更容易识别的特征可能是独特的能量流动。尼尔森指出，任何形式的生命都必然会在其利用化学物质作为燃料和产生的代谢产物中产生某种能量不平衡。地球上的许多生命形式都进化出了催化剂，使它们能够赶上环境中正常的化学分解。在其他世界中，这种化学元素相互作用的加速应该与日常化学反应（如矿物质的氧化）形成对比。
尼尔森和同样来自 JPL 的合著者帕梅拉·康拉德在名为《天体生物学》的新期刊的第一卷中撰文，概述了追踪这种能量流以及其他可能生命迹象的技术路径的开端。他们指出，现场实验室方法——包括原子探针和便携式 X 射线荧光或质谱仪——提供了一种在行星和靠近家园的其他卫星（包括火星和欧罗巴）上开始寻找信号的方法。
SETI 研究员克里斯托弗·奇巴说：“他们可能在火星上非常有意义的见解是，你希望能够快速扫描大面积的表面，并挑出那些具有某些特征的区域，这些特征表明‘这里有一些潜在有趣的东西’。” “它允许你忽略其余的样本。你不能扫描一平方米的岩石来寻找虫子。”
尼尔森和他的团队建议，通过在地球上进行测试，科学家必须首先建立一个生物特征数据库。“我们想证明你不会使用这些方法错过这里的生命，”尼尔森说。这种测试还需要在“死亡”环境中（例如月球）进行测量，以确保他们的方法没有检测到不存在生命的地方。最终，奇巴说，“这是一个怀疑的问题，而不是证明的问题。”