生命從何而來？科學認為生命源自非生命。生命的基礎構件源自長期的隨機組合。

此即所謂的生命自然起源說。如果我們認可生命的自然起源，那么把生命放在宇宙的背景上，它自然起源的概率又有多大？

戸谷友則（Tomonori Totani）是日本東京大學的天體物理學家。他和他的團隊最近在宏觀宇宙的時間尺度上，模擬了微觀分子世界的演化。結果發現，生命的自然起源概率非常低——至少在我們的可觀測宇宙內是這樣。相關論文發表在今年2月3日的《自然》雜志上。

在持生命自然起源觀的學者中，有很多人認為生命的演化經歷過一個由RNA主導的階段。在蛋白質和雙鏈基因分子DNA（脫氧核糖核酸）出現之前，一種相似但更簡單的分子——RNA（核糖核酸）統治著一切。

和DNA一樣，RNA也有復制信息、儲存信息，以及觸發和加速化學反應的能力。這兩種能力都是地球生命的基本特征。但RNA比DNA更原始。

盡管很原始，RNA還是擁有復雜的結構。它們也是由許多單體連接起來的高分子。構成RNA長鏈的單體是氮基核酸。如果它們想要獲得最基本的復制能力，那么至少需要擁有40至60個核酸單體。

只要有合適的條件和足夠長的時間，自然界有能力自然產生核酸單體數在40至60個以上的RNA分子。但是戸谷友則等人在實驗中發現，隨著分子鏈長度的增加，RNA的濃度會急劇下跌，且核酸單體數超過10的分子鏈形成過程無法持續進行。

戸谷友則的模型是建立在最保守的RNA聚合方式基礎上的。以這種方式形成的RNA長鏈，其單體分子是一個接一個隨機連接起來的。雖然在理論上，已經聚合在一起的長鏈片斷可以直接相連，但是戸谷友則認為，這樣的過程“極具猜測性和理論性”。

地球生命起源于地球形成后5億年時。假設可觀測宇宙中存在10²²顆恒星，那么生命出現的概率究竟有多高？戸谷友則的研究結果表明，至少從擁有40個以上核酸單體RNA隨機出現的概率來看，可觀測宇宙中擁有宜居行星的恒星數量，不足以支持生命在允許地球生命出現的時間范圍內，在其他行星上自然產生。

但是戸谷友則同時也表示，可觀測宇宙并不是宇宙的全部。現代宇宙學認為，宇宙經歷過一個“暴漲期”，在遠超人類視線范圍的地方，制造出了許多急速膨脹的浩瀚空間。假如把這些空間的體量考慮在內，那么生命自然起源的概率就變得有意義了。

我們的可觀測宇宙就像是烤箱中面包里的一個氣泡，而宇宙是整個面包。氣泡壁是自宇宙起源以來，可以到達地球最遠的光所在的位置。隨著面包的膨脹，氣泡也在變大。在我們這個氣泡之外，還存在著許多別的氣泡。它們也在變大，并隨面包的變大而相互遠離。雖然可觀測宇宙是我們所能直接看到的一切，但這并不表明面包的其余部分不存在。

據估計，整個宇宙的恒星數量至少在10100以上。假如我們把所有看不見的恒星算上，生命自然起源的概率才有意義。

這可能是個好消息。但是與此同時也表明，在可觀測宇宙中尋找外星生命可能是徒勞的。

戸谷友則認為，假如生命的起源經歷過RNA階段，那么地球生命曾經獲得過一個極為罕見的機遇——因為這個機遇，RNA長鏈才得以形成。地球很可能是可觀測宇宙中唯一一個有生命的行星。未來想要在宇宙中的鄰近區域發現外星生命的可能性基本上為零。

但是不能排除未來我們有一天會在其他天體上發現生命。如果是這樣，那么這些生命最有可能是與地球生命同源的。它表明生命能夠通過彗星和小行星，跨越行星甚至恒星進行傳播，把同一自然起源的生命火種散布到宇宙中的鄰近區域。

戸谷友則的研究結果尚不足以回答一切，但它指明了一個尋找生命起源的方向。我們在宇宙中是否孤獨仍是個疑問，但是計算結果告訴我們，不要太樂觀。