科学中最引人入胜的两个问题是：地球上的生命是如何开始的？宇宙中其他地方存在生命吗？
鉴于人们对这些问题抱有浓厚的兴趣，您可能会认为基本概念现在已经确定下来。但事实上，许多关于生命关键方面的想法都充满了不确定性和误解。在我们能够粗略估计地球之外生命的可能性之前，我们需要更多地了解地球上的生命是如何开始的。
以“原始汤”的概念为例，有人认为地球上的生命起源于“原始汤”——一种含有生物学必需成分的有机化合物的液态混合物。这个想法在化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里于 1952 年进行的一项著名实验后变得流行起来，在实验中，研究人员将简单的气体混合物暴露于电火花放电中，结果表明他们可以产生与氨基酸密切相关的分子。这项实验似乎重现了地球上生命可能开始的方式。然而，对他们结果的仔细检查表明，这些火花产生了少量数千种不同的化学物质。然而，最近的研究表明，RNA（负责存储操作指令和必须从一代传递到下一代的信息）和氨基酸（蛋白质的组成部分）的构建真正需要的是少数几种关键化学物质的高浓度。
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另一种在科普出版物中经常宣传的理论是，地球上的生命起源于海洋底部温度相对较低的热液喷口。众所周知，这些喷口会向酸性更强的海水中释放碱性水柱，从而提供能量来源，这些能量通常会被这些喷口附近丰富的生命有效地利用。然而，此类环境已被现代生命大量殖民的事实，并不意味着它们也是生命起源的场所。没有任何证据表明在深海热液喷口环境中可能发生任何益生元合理的化学反应，这些反应可能导致 RNA（核苷酸）、蛋白质（氨基酸）或细胞膜（脂质）的构建块的合成。
此外，最前沿的生命起源研究表明，需要高浓度的起始物质——这在广阔的海洋中是无法实现的，因为必要的化学物质会被稀释和流失。此外，许多被认为对生命起源至关重要的过程已被证明需要紫外线辐射（来自年轻的太阳），紫外线辐射提供能量。这种辐射不会穿透并到达海底。
最后，生命的起源似乎需要各种化学过程在不同的地点和时间发生，然后才能以正确的顺序结合在一起。这些条件可能在地球表面的小湖泊和池塘中实现，那里的地热（例如，通过熔岩流）以及干湿和冻融循环可能创造了所需的多样化条件，但在深海地点则不然。
第三个误解（或至少是一个尚未解决的问题）涉及关于地外生命存在的观点。近三十年来的天文发现表明，我们的银河系可能充满了位于其宿主恒星“宜居带”的地球大小的行星。宜居带是从中心恒星到行星的“金发姑娘”距离范围，在此范围内，岩石行星表面的温度既不太热也不太冷，行星可以在其表面维持液态水（因此可能存在生命）。仅在银河系中就可能有多达十亿颗此类行星的事实，使得许多人认为必定存在孕育生命的太阳系外行星。然而，这个结论充其量是为时过早的。由于我们尚未在地球之外发现任何生命，因此即使条件有利，我们也无法知道生命在行星上出现的概率。特别是，生命起源研究的最新发现表明，需要将不同的地球化学情景以正确的顺序联系在一起，才能在同一地点同时产生生命的构建块。
举一个例子，铁和氰化物（亚铁氰化物）的化合物已被发现对于产生 RNA 的核苷酸构建块至关重要。毫无疑问，此类亚铁氰化物盐的储层可能在早期地球上形成（通过来自地壳的铁与来自地球大气层的氰化物结合，以及亚铁氰化物盐在超过一定浓度时沉淀出来）。然而，这些储层也可能很容易被冲走或完全摧毁。因此，亚铁氰化物盐的局部积累能够存活到足以参与制造生命分子的后续步骤的概率可能非常低。此外，其他必要的化合物必须以特定的顺序输送到那些可以进行后续步骤的环境中。目前，我们甚至无法估计整个步骤序列发生的概率，因此无法断定地球上生命的出现是必然的，还是极其不可能的化学事故。因此，关于银河系中是否存在地外生命的问题，可能只能通过积极地进行天文搜索来寻找生命本身来解答。
这是一篇观点和分析文章，作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。