内容简介

爱因斯坦曾说过:“我想知道上帝是如何创造这个世界的……我想知道他的思想。”从某种意义上讲，这本书正是对这个问题的回答。

知名天体物理学家马里奥·利维奥和2009年诺贝尔生理学或医学奖得主杰克·绍斯塔克合作，结合物理学和生物学的前沿发现，解答了关于生命起源的两个最基本问题：生命是如何产生的，以及我们在宇宙中是否唯一？

仰望星空，我们会思索，在最黑暗的深处是否也有生命在流动；附身低头，我们会问出，这片土地上的生命是从何而来。在这里，你将看到错误的开始、中途的死胡同以及关键步骤的惊喜逆转，你还将看到科学家对科学的执着和对事业的沉浸，以及突破所带来的狂喜……

每一个在实验室中发现的生命产生途径都意味着，在环境截然不同但资源可支配的宇宙的其他地方，也可能实现这样的壮举，包括我们的银河系。同样，通过观测证明地外生命相对普遍，将带给化学生物学家这样一个信念，即生命的诞生必然存在化学途径。无论哪一个领域取得突破，人类的历史都将被改写。

经常书评

《华尔街日报》

这本书向人们展示了我们目前取得的成就，以及未来还有多少工作要做。

《柯克斯书评》

利维奥和绍斯塔克详尽记述了最新研究成果……令人信服的描述……这是一项引人入胜的研究的最新成果。

《大思想》

利维奥和绍斯塔克这对搭档将各自的专长结合在一起，让这本书读起来充满了乐趣。它带领读者了解了地球生命起源和寻找外星生命的科学前沿。”

保罗·伍兹，《自然天文学》

利维奥绍和斯塔克讲述详细，不拖沓，这无疑会给读者更多的启发。回顾我们在解决人类存在的基本问题上所取得的进展，会给人们一种强烈的乐观情绪。

BBC《仰望夜空》杂志

要在不到300页的篇幅里涵盖一个宏大的主题是一件困难的事情，但这本书将相关问题无缝地联系在一起，非常详细，强调了我们在理解地球上生命起源方面的现有认知，并回答了一个基本问题：我们在宇宙中是孤独的吗？”

戴维·迪金森，《今日宇宙》

天体生物学是一个融合了生物学、化学、天文学等多个学科的领域。

《出版人周刊》

这本书既富有挑战，又吸引。

吴家睿，上海交通大学主动健康与战略发展研究院

《宇宙生命起源》如同一枚精美的硬币，把“地球上生命如何起源”以及“外星球上是否存在生命”两个相对独立的问题巧妙地“铸造”在一起，描写了研究者从微观的分子层面和宏观的天体层面这样两个维度对宇宙中生命起源所做的思考与探索。两位作者基于各自深厚的专业素养和相应的前沿知识，在书中展示了近年来在生命起源问题研究以及探寻外太空生命过程中取得的进展和面临的挑战，从而有助于广大读者更好地认识和思考生命的本质以及人类在宇宙中的位置。

苟利军，中国科学院国家天文台研究员，中国科学院大学教授

《宇宙生命起源》是一部充满好奇心与探索精神的科学作品。由天体物理学家马里奥·利维奥和诺贝尔奖得主杰克·绍斯塔克联袂打造，他们以深厚的专业背景和朴实易懂的语言，为我们揭开了一个关于生命起源与地外生命的宏大故事。从地球上生命的化学诞生，到浩瀚宇宙中寻找地外生命的可能性。本书融合了前沿的实验研究与宏观的天文观测，试图回答“我们是谁”“我们从哪里来”“我们是否孤独”这些具有深远哲学意义的核心问题。无论是对生命起源和宇宙探索感兴趣的普通读者，还是在相关领域深耕的研究者，都能从中找到灵感和共鸣，很值得一读。

李淼，物理学家，科普作家，中山大学教授

生命是如何产生的？我们在宇宙中是否唯一？这是很多人都会发出的疑问。本书的两位作者从生物学和天文学两个角度回答了这两个问题。科学家一方面试图在实验室里合成可能的生命，一方面不断探索太空，希望在宇宙的其他地方找到答案。生物学与天文学在这里交汇，我们从中也可以思考人类在整个宇宙中扮演的角色。

邱涛涛，华中科技大学物理学院副教授

相信很多人（比如我）小时候都问过家长这样一个问题：“妈妈，我是怎么来的？”上学后便知道，每个生命都是由母体孕育而来的。但如此追溯下去，第一代生命又是怎么孕育出来的呢？多年来，我一直对这个问题的答案充满好奇，直到我遇到了这本书。感谢两位作者以其渊博的学识、广阔的视角、清晰的讲述，以及译者以其贴切的翻译，为我们展开了一幅宇宙生命之初的神奇画卷。相信和我一样对生命的起源有着好奇心的你，在读罢此书后，定会收获良多。

高爽，科普作家，天文学博士

《宇宙生命起源》是一本深入探讨生命起源奥秘的科普佳作。作者以追溯地球生命的起源为线索，通俗地介绍了宇宙与生命起源的关系，并依据最新的科学研究结论，详细介绍了化学起源说、宇宙胚种论、星云中继假说等生命起源假说。书中不仅揭示了科学家在搜寻地外生命方面所做的艰苦努力，还解析了太空中适居星球的生命特征，并客观分析了宇宙太空中威胁生命成长的危险因素。通过阅读本书，读者可以深刻理解宇宙与地球生命的密切联系，对生命起源有更加深入的认识，从而激发起对未知世界的好奇心和探索热情。这本书是了解生命起源、生物大灭绝和地外生命搜寻等引人入胜的科学话题的重要读物，适合对宇宙和生命科学感兴趣的每一位读者。

托马斯·R.切赫，诺贝尔奖得主

两位作者利维奥和绍斯塔克娴熟地描述了天体物理学、地质学和化学如何在原始地球上碰撞，从而激发了生命。这场发人深省的讨论解决了一个古老的问题：“地球以外的宇宙中有生命吗？”这本书将帮助你找到答案。

亚当·里斯，诺贝尔奖得主，约翰·霍普金斯大学布隆伯格杰出教授教授

这本书将以下这两个问题联系了起来：“外太空有生命吗？生命是如何在这里开始的？”这趟令人兴奋的旅程与

目录

第1章 是怪异的化学事故还是宇宙的必然要求？
第2章 生命的起源：RNA世界
第3章 生命的起源：从化学到生物学
（附录：化学结构和化学反应）
第4章 生命的起源：氨基酸和肽
第5章 生命的起源：通向原细胞之路
第6章 聚汇：从天体物理学和地质学到化学和生物学
第7章 太阳系的其他行星上有地外生命吗？
第8章 太阳系的卫星上有地外生命吗？
第9章 太阳系外的生命：天文探索
第10章 我们不知道的生命：自然的设计和非自然的生命形式
第11章 寻找智能：初步想法
第12章 寻找智能：搜索
第13章 尾声：即将来临的突破？

试读

第1章  是怪异的化学事故还是宇宙的必然要求？

它和生命一样大，而且是自然的两倍！

——刘易斯·卡罗尔，《爱丽丝镜中奇缘》

在我们的日常生活中，我们已经习惯了这样一个事实，即心理学的“时间之箭”的方向使我们能够审视、研究、反思和记忆过去的事件。我们同样意识到，我们不可能记得未来。我们最多可以尝试做出预言、推测，或者用我们的想象来设想未来。正如诗人卡利尔·纪伯伦（Kahlil Gibran）所写的那样，“因为生活不会倒退，也不会停留在昨天。”

有点矛盾的是，当谈到地球上的生物生命现象时，我们非常确定大自然将如何在遥远的未来最终结束它，但我们不知道的是它到底是如何开始的。我们所知道的生命的自然终止（即不是由我们目前占主导地位的物种的自我毁灭行为引起的那种消亡），将由我们相对来说比较了解和可预测的天体物理过程和大气过程决定（除非发生不可预见的宇宙事件，如小行星撞击或附近的伽马射线暴，导致生命现象提前结束）。

例如，我们知道，在大约50亿年后，当我们的太阳急剧膨胀成为一颗红巨星时，地球将被烧焦，甚至可能被太阳膨胀的外壳所吞噬。复杂的多细胞生命将灭绝得更早，在大约10亿年后，太阳演化后期的温度上升将导致地球生物圈发生危险的衰退。

另一方面，有关生命起源的问题则仍然笼罩在神秘之中。尽管我们在理解生物学的组成方面取得了巨大进展，但我们仍然不知道究竟是什么导致了生命的自发出现，也不知道第一批细胞是如何突然出现的。正如英国化学家约翰·萨瑟兰（John Sutherland）所说，关于从化学中诞生出生物学的那个重要时刻，我们只能说生命是“突然”出现的。萨瑟兰还诙谐地提到了与氰化物有关的“蓝色”，正如我们将看到的，氰化物在生命起源中发挥了至关重要的作用。

与生命起源密切相关的是另一个问题。至少从古希腊毕达哥拉斯时代起，这个问题就引起了人类的兴趣：我们在宇宙中是孤独的吗？或者换一种更现代、更实际的说法：我们的银河系是否像许多科幻作品让你相信的那样充满了生命？换言之，我们想知道人类是否终于能够结束在银河系逗留的孤独。

虽然本书的两位作者中一位是天体物理学家，另一位是化学生物学家，但在我们的整个科学生涯中，我们都对这些宇宙之谜着迷。我们确实一直对这些问题很感兴趣，但很长一段时间里，我们除了好奇之外，无能为力，因为直到最近，这些问题还被认为是棘手的，在我们的一生中都无法解决，甚至可能只在科学的边缘。它们往往被归入“太难了”的类别。

这种情况在过去三十年中发生了巨大变化。试图准确地回答这些问题——地球上的生命是如何开始的？我们在银河系里是孤独的吗？——已经成为科学研究中最具活力的两个前沿领域。

值得注意的是，这些问题的答案取决于第三个问题。这个问题相对简单，定义明确，而且绝对可以回答（至少原则上如此）：生命出现在一颗潜在宜居的行星表面的可能性有多大？这个问题是由两个完全不同且基本独立的研究领域来解决的。首先，目前的实验室研究旨在确定生物学是否真的可以从纯化学中产生；其次，天文学的很大一部分内容就是致力于寻找其他行星或卫星（无论是太阳系的还是其他恒星周围的）上明确的生命迹象。这两种方法目前都引起了人们的浓厚兴趣，也是科学家群体积极探索的主题。事实上，正如美国国家科学、工程和医学研究院2021年11月发布的一份报告所概述的那样，在太阳以外的恒星周围的行星——系外行星——上寻找生命现在是美国天文学界的共识目标。本书的两位作者均当仁不让地（在自己的学科中）参与了这些探索。

我们想在本书中强调的一个要点是，追寻地球上生命的起源和寻找地外生命是两个具有强大共生关系的科学愿望。其中一个方面的成功将为另一个方面提供极其鼓舞人心的线索和强大的动力。原因很简单。如果我们能在实验室中从化学中找到一条通往生命的途径，那么这将意味着大自然也有可能做到这一点，因为它拥有巨大的多样化环境和亿万年的时间，甚至可能在宇宙中的许多地方，包括我们的家乡银河系，做到这一点。此外，如果我们能够全面了解地球上生命起源可能涉及的一系列令人信服的事件、过程和环境条件，我们就可以更好地估计生命在其他行星或卫星上自发出现的可能性或不可能性。因此，这些见解可以指导我们寻找地外生命。

从另一个方向思考，如果我们通过天文观测发现地外生命是相对普遍的，那么这将大大增强我们的信念，即生命存在一条不可避免的地球化学演化路径。反过来，这种信念将强烈激励人们努力去发现正确的初始条件、种子材料、必要的能源和化学反应网络，这些都是生命出现的先决条件。更广泛地说，一方面彻查生命起源所涉及的问题，另一方面寻找地外生命，为从天文学、地质学到化学和生物学等广泛领域和学科的探索提供了独特的机会。

这里还有另一个重要的问题需要考虑。我们知道，在许多领