外星生物可能长什么样？
给孩子最好的科学教育
编译 七君
蜗牛、鸵鸟和鲸之间有什么共同点呢？它们的共同点很多：都住在地球上；它们的生命都基于相同的化学基础——水、碳；它们都用 DNA （脱氧核糖核酸）和 RNA （核糖核酸）作为遗传信息的载体...…
但是，我们世界的生命的建构原则在全宇宙是不是通用呢？这个问题一点也不简单。过去的几十年里，科学家们给出了各种各样的假设，比如，除了碳基生命以外，生命或许可以以硅基、砷基、磷基，甚至氯基形式存在。它们甚至可以不依赖水，而利用氨来滋润生命。如果真的是这样，那么如何去描绘和我们截然不同的外星生命呢？
即使外星人和我们的基本化学基础是一样的，外星球生命之树的分叉方式可能和地球相距甚远。
在电影和电视剧里，我们经常可以看到光头绿皮肤的外星人，它们的眼睛又大又可怕。外星人是不是真的长这样呢？大自然有没有什么物理定律来约束生命的形态呢？让我们来问问科学家和科幻作家他们的看法吧！
伯吉斯页岩中发现的古生物奇虾（Anomalocaris）还原模型，它有一对复眼。 图片来源：伦敦自然史博物馆
法国原子能委员会天体物理学家
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海参和水熊虫，哪一个更像外星生物？地球过去的生命形态，比如恐龙，很有可能就是外星人的样子。埃迪卡拉生物群（Ediacaran biota）还有伯吉斯页岩（Burgess）发掘出的古生物都具有惊人的多样性。这些古生物生活在距今5亿年前的地球上，但是后来它们都消失了。它们和现在地球上的生物的样子可谓南辕北辙。如果外星球上有生命，它们可能和地球经历了一样的演变历程。物理学是全宇宙到处适用的，因此它们也要受到相同的物理条件的约束。
传说中“不死的”水熊虫，它能忍耐-272到150摄氏度的温度范围、 6倍最深海沟的压力，以及对人类来说超过致死量几百倍的电离辐射；热带、南极、深海的水中都可以见到这种神奇生物 图片来源：4gifs
外星人可能是左右对称的，因为它们有可能是水陆两栖的。如果外星人需要在水中（环境密度较大）和陆地上（环境密度较小）移动的话，对称性就是它们必须要遵守的物理原则。要在液体中运动，外星生物可能会具有双侧对称、垂直对称和水平对称的体貌。如果外星生物的外貌不对称，那么它的身体双侧会受到不等同的压力，这会让它的行动轨迹一直偏左或者偏右。想要笔直移动的话，左右压力均衡是必要条件。
美国艺术家创作的外星人 图片来源：David Aguilar
但是在微观水平上，双侧对称性就没那么重要，因为在这个水平上的生物需要满足中心对称。比如许多和微生物都是球状的，这样可以减小和外界的接触面积，减少移动时的摩擦力。
血液里是血绿素的竹节虫 图片来源：reptileforums
为了在行走时掌握平衡，生物的腿得是偶数。但是指头的数量却没什么限制。
实际上星球的质量决定了上面居住的生命所能达到的最大值。如果星球的质量太大，那么上面的生物就不太可能长很大。根据星球的具体情况，我们可以推测外星人骨骼的强度，尤其是它的关节和肌腱的力量。
至于嘴巴。如果嘴巴长在消化器官上面，就可以防止食物倒流。但是，大脑和心脏却没有这种限制，它们可以长在身体中心或是长在身体上部。
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根据物理法则，并参考了地球生物设计出的外星人，有点像螳螂和马的结合体 图片来源：scienceetavenir
美国科幻作家，曾为《星球大战》、《X档案》等电影电视剧进行剧本创作。他著有超过50本畅销小说。
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看看地球上的物种吧，它们的多样性和生物型（biotype）简直叫人吃惊，要知道它们都是出生在同一个星球上的。我不相信具有和我们不同的生化基础的外星生物也会长着两只眼睛、两条腿、两个耳朵、两个鼻孔，也有两个性别、也是温血动物…如果外星生物也有智慧，那么它们的脑容量一定不会小，而且需要有保护机制来支持它们的大脑，比如外骨骼、颅骨什么的。
美国艺术家创作的外星人 图片来源：David Aguilar
如果它们要造工具的话就需要能够操纵物体的手指，就像人类的一样，或者是触角什么的。它们也需要一个生殖系统，但是生殖方式可能是发芽、结籽、分裂生殖或者产卵。它们也需要感觉系统，比如眼睛、耳朵、鼻子。但是它们的眼睛可能会根据它们所在星系的光谱而进化。
它们住在海里吗？或者住在一个以气体构成的巨大星球的云层中？地上？沙漠里?森林里？不管怎么说，它们都需要吃东西或者吸收能量才能生存。当然它们也需要排泄废物。对于智能生物来说，它们之间需要沟通，可能通过声音、外激素或者闪光的方式。
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>>>>哈里•E•凯勒（Harry E. Keller）
美国东北大学的化学教授
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宇宙中一定有，或者曾经存在过高级文明。但是活着的人见过这些文明的可能性非常低。但是这并不妨碍我们想象外星人的样子。
首先，真正的外星人可能是双侧对称、温血而且有优异的工具使用本领的。它们可能有个装载大脑的硬壳。
属于前寒武纪时代埃迪卡拉生物群的狄更逊蠕虫，它具有完美的对称性 图片来源：wikipedia
它们有眼睛，因为它们得建造文明。乌贼的眼睛就比人类的好，而且看起来经历了许多次进化。外星人的眼睛可能也有晶状体和虹膜。如果要感知距离的话，一只眼睛是不够的，它们可能有好几只眼睛。但是眼睛太多的话，对进化会造成负担。
有4个眼的蓝血的鲎[hòu]是一种非常古老的生物，它们的祖先出现在泥盆纪，那时恐龙尚未称霸地球。鲎的血液中是血蓝蛋白 图片来源：National Geographic
外星人也必须要有鼻子来呼吸。鼻子应该也是对称的。如果鼻子长在脸中间，就可以和嘴巴共用咽。外星人也要有进食的器官。所有的大型动物都有吞咽食物的器官。虽然许多地球上的生物都有牙齿，但是其他进食方式也可能存在。比如鸟就不嚼，直接让砂囊消化。
南极银鱼，它的血液是白色的，里面含有抗冻蛋白 图片来源：animalstown
外星人八成有腿。如果用别的方式移动，速度不会太快，可能就只能生活在洞穴中或者只能长出背甲，这样对智力的发展是不利的。那么几条腿合适呢？在地球上，有内骨骼的陆地生物没有超过4条腿的。那么外星人的腿的数量可能也不超过4条。
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>>>>亚伦•罗森堡（Aaron Rosenberg）
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不要去管电影电视剧里面的骨瘦如柴，有一条蝎子式的长尾还有一张长满了利齿的嘴的外星人形象。也不要相信那些矮矮的、灰灰的、脑袋和眼睛都特别大的外星人形象。什么蓝皮猫人、蜥蜴人，耳朵尖尖、身上有纹身一样的图案的外星人更是不可信。为什么外星人一定要长得像人类？
双侧对称并不是一个很好的设计。戴立克（注：英国 BBC 电视台科幻剧神秘博士中的外星人）就是一个比较靠谱的外星人设计，它们的一边的手臂是吸盘，另一边的是激光枪。
伯吉斯页岩发现的生物Kerygmachela，长得很像鲎 图片来源：wikipedia
双足行走也十分可笑。只要轻轻推一下我们就倒了。别的世界的生物为什么要有同样的进化缺陷？外星人为什么也要有眼睛鼻子舌头？
生物对所在的环境进行反应。我们的大拇指和其他几个手指方向相反是为了更好地抓握东西。猴子的尾巴可以绕树也是这个原因。我们有眼睛是因为光在电磁频谱的末端分成了一系列的可见光。
美国艺术家创作的外星人 图片来源：David Aguilar
如果我们出生在温度、地形、植物志和动物志都不同的世界上，我们长得可能和现在的样子很不一样。如果别的世界由不同的化学基础构成，那么我们的化学构成也会随之改变。所有地球上的生物都是碳基的，但是其他星球可不一定。其他星球上的生物可能是硅基、铁基什么的。
美国艺术家创作的外星人 图片来源：David Aguilar
或许其他星球上的生物并没有物理形态或是固定的形态。可能有些外星人长得像一片云朵，它的身体可以根据情况变形。它们或许可以不借助工具进行星际旅行，它们或许吃星际辐射，就像蝙蝠感受声波一样接收来自宇宙的辐射。它们的全身可能都可以接收振动因此不需要耳朵。它们的全身都有意识所以不需要具有和我们一样的神经末梢。
地球上的物种多样性已经足以使我们震惊。我们的星球和宇宙相比就好像购物袋中的一粒M&M巧克力那样微不足道。宇宙“糖果店”里的糖果，你可能听都没听过。真实的外星人可能超出我们的想象。
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美国艺术家创作的外星人 图片来源：David Aguilar
通过上述采访我们可以发现，科学家、科幻作家们都会借用地球的知识，或是用地球作为参考系来想象外星生命。此外，我们也注意到对称性、是否有大脑、手足的形态、眼睛和骨骼也是科学家和科幻作家用来搭建外星人形态的基本框架。
聪明的小读者们，你们的脑中外星人是什么样子的呢？快打开你们的脑洞，给把科学带回家留言吧！
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