70
年前，物理學家、諾貝爾獎獲得者恩里科·費米提出了一個著名的問題：
為什麼外星人不來找我們？
假設我們人類能在
100
萬年內造出可以星際旅行的飛船，去找到地外文明，那反過來，為什麼沒有比我們先進
100
萬年的外星文明，造出飛船來找我們呢？而這，就是著名的費米悖論。
後來，人們又從費米悖論中延伸出兩個猜想：
①外星人已經來了，但他們都隱藏起來了；②我們是宇宙（至少是可觀測宇宙）中唯一的文明，宇宙中不存在外星人，地球人永遠是孤獨的。
第一種猜想，能激發無數種關於外星人的想象，但第二種猜想，就讓人絕望了。有人可能會問，銀河系中恆星的數量超過
1000
億顆，在這繁多的恆星中，又有無數顆行星，在這無數顆行星中，就不可能存在一顆有智慧生命的星球嗎？
但有機化學會告訴我們，物質分子合成生命的機率非常小，不止是銀河系，可能整個可觀測宇宙都不會存在另一個智慧文明
。
可觀測宇宙
為什麼強調可觀測宇宙，可觀測宇宙是什麼？簡單來說，宇宙的年齡大約是
138。2
億年，光的速度大約是
30
萬公里
/
小時，如果宇宙是靜止的，那麼我們能觀測到的範圍是
138。2
億年×
30
萬公里
/
小時，即一個
138。2
億光年的球形範圍。
但宇宙是動態膨脹的，
138。2
億年前的星系是在不斷遠離我們的，宇宙膨脹率是
71
千米
/
秒
/Mpc
，加上這個引數，我們得知可觀測宇宙的半徑大約是
460
億光年。在這個範圍之外，就算是光子也不可能被我們接收到，因此研究可觀測宇宙外的事情沒有任何可證偽的意義。
生物圈
我們在談論生物的時候，往往會把一個生物圈當作一個整體來討論。地球生物圈，
是由各種生物組成的一個整體複合體
，有著共同的起源，
它們彼此密切相關，並以某種方式相互作用。
而
生物圈的出現需要一定的條件，
需要某些特定的物質
“幸運”地結合在一起，形成最初的生命形式。
生物體實際上是生物工廠，每秒發生數千萬億次化學反應。
人體是地球上結構最精細的生物，
由大約
30-100
萬億個細胞組成。因此，
在每一秒鐘，在人體內發生的化學反應數量應該在
10^15
（
一萬億
）的數量等級上，這還是最少的猜測，其數量等級也有可能是
10^20
或
10^30
。
異構體
自然地，生物體內的各種化學反應需要適當種類的化學物質，有機化學很容易保證這一點。
而
有機物的數量實際上代表了一個不可數的無窮大
的數字。
在有機化學中，有一種東西
叫作
“異構體”
，
即化學組成相同而結構和性質不同的化合物（一般分為結構異構和立體異構）。
我們先來了解
有機化學中最簡單的一系列物質：烷烴
系列
，僅由碳和氫組成的物質。
比如
丁烷（
C4H10
）
，
只有兩種結構異構體（丁烷、異丁烷）。
但是當一個
烷烴
的碳原子數為
100
（
C100H202
）時，異構體
種類
增加到
5。921*10^39
。而當碳原子數為
167
（
С167С336
）時，異構體的種類已經超過可觀測宇宙的基本粒子總數（
10^150
到
10^180
）！
1985年，英國化學家I。Bill和M。K。Whiting合成了具有最長鏈的碳氫化合物——非甾烷C390H782。
生命的形成
如果
生命
是
自發
而偶然
生成
的
，
那麼
在任何可能的生物圈中，最初真實存在大量的各種有機物質都是必要的
，
這些物質將與所有可能的異構體一起合成
生命
。
在人體內每秒至少發生
1*10^15
個化學反應
，因此人體應該至少包含
1*10^15
種物質。
如果地球上最初的生命是由某些特定的物質偶然地結合生成的，比如
1*10^1
種，那麼將需要這
1*10^1
種物質幸運地聚合在一起。就像抽獎一樣，你需要從千萬億個帶有不同號碼的球的獎池中，抽到
1*10^1
個特定的號碼，你才能形成一個生命。
但考慮到異構現象，在你的獎池（可觀測宇宙）中不一定有你想要的號碼，因為你需要的某些異構體不一定存在，比如
С167С336
，它的異構體種類超過可觀測宇宙的粒子總數，它必然有很多隻存在於理論，不存在於可觀測宇宙中的異構體。但為什麼
1*10^1
種物質又剛好那麼幸運地存在，又剛好地在地球上，又剛好結合成地球上最初的生命呢？
因此，有人認為，從有機化學的角度上來看，
異構現象實際上嚴格排除了可觀測宇宙中生命的偶然起源。
從這一點來考慮，有一種猜測是，偶然合成地球生物圈最初生命所需的物質，不一定全部來自可觀測宇宙，還可能來自可觀測宇宙之外（研究認為總宇宙的半徑超過
930
億光年）。
還有一種猜測是，生命是造物主創造的，但很顯然這種說法很難讓人相信。但如果相信生命是由千萬億種物質幸運地組合在一起形成的，那麼地球至少是可觀測宇宙中最幸運的，更重要的是，我們很難相信可觀測宇宙中還有另一顆形成生物圈的幸運星球。因此，從有機化學的角度上看，地球人乃至地球生物圈註定是孤獨的。
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