疾病来自太空?(1 / 1)

不管你怎么预防,当感冒开始流行时你似乎总是会生病。你可能有意识地躲开过流鼻涕的朋友,小心翼翼地不碰门把手,用抗菌洗手液洗手,甚至在搭乘公共交通工具时还戴上口罩。但是不走运,你还是得病了。

你做错了什么呢?也许在考虑感染源头时,你的网没有铺得足够大。或许你以为自己会被其他人传染上感冒,但要是病菌来自更奇异的源头呢?若它们是自外太空散落到你身上的呢?

1977年,天体物理学家弗雷德·霍伊尔爵士和钱德拉·维克拉玛辛赫恰恰提出了这样的观点。霍伊尔就是我们此前提到的稳态理论的共同作者弗雷德·霍伊尔。现在,在他职业生涯较靠后的阶段—六十岁出头,大多数人或许在等着退休的年龄段—他与曾经在剑桥的学生维克拉玛辛赫联手,主张经过的彗星正在撒下病原体。这些病原体飘下大气层,使人间暴发了疫病,而且这些病不仅仅包括常见的感冒。这两位理论提出者猜测,历史上许多大流行病,诸如公元前5世纪雅典的大瘟疫、14世纪的黑死病和1918年的大流感,可能都是由这些微小的外星入侵者引起的。

如果这是真的,这件事本身就已经对人类造成了巨大的影响,但霍伊尔和维克拉玛辛赫还想到了远远超出医学史范畴的影响。他们主张:“数十亿年来,病原体一直从外太空倾泻而下,这正是生命最初出现在地球上的原因。”换句话说,他们宣称我们都是太空细菌的后代。

霍伊尔和维克拉玛辛赫提出的是一种形式的泛种论,泛种论认为生命并非起源于地球,而是从宇宙的其他地方来到这里的。

但科学家中间主流的观点是:生命就是在地球这里开始的—也许,就像1861年查尔斯·达尔文说的那样,在某种“温暖的小水塘里,那里存在各种氨和磷酸盐、光、热、电等等”的地方诞生。这看起来像是一个合理的假设,因为地球仍然是我们所知道的宇宙中唯一一个存在生命的地方。然而,泛种论的概念已经在西方文化中流传了许久。在古希腊,哲学家阿那克萨戈拉[58]和赫尔曼·冯·亥姆霍兹[59]暗示:生命最初从天空中落到了地球上。19世纪,如开尔文勋爵[60]等杰出的科学家,曾公开支持不同版本的这一观点。开尔文将它比作风吹来的种子扎根于喷发的火山周围烧焦的土地上。1906年,瑞典化学家、诺贝尔奖获得者斯凡特·阿伦尼斯[61]给这个观点取了个名字,从拉丁短语“panspermia rerum”修改而来,意思是“物质遍布全宇宙的种子”。

泛种论者想象生命以多种方式抵达地球。阿伦尼斯猜测微小的细菌孢子或许可以飘浮到行星的上层大气,从那里再飘进太空中,太空中恒星辐射的力量会推动它们穿过星系,直到其中的一些抵达地球。其他人相信来自其他行星的微生物可能自岩石流星的内部抵达地球。1960年,物理学家托马斯·戈尔德[62]甚至暗示在地球早期的历史中,外星人可能乘太空船降临过地球,随后意外地留下了被微生物污染的垃圾,所有地球生命由此演化而来。

然而,泛种论的理念却难以被主流接受,因为其批评者抱怨说:“它并没有解决生命是如何出现的问题,只是把问题一脚踢开,从地球踢到了别的地方。”许多科学家同时相信即使并非不可能,有机体也非常难于在太空的真空旅行时生存多久。

霍伊尔和维克拉玛辛赫同时答复了这两种想法。他们主张生命不仅可以在深远的太空中生存,而且它就是在那里诞生的—不是在一颗行星的地表,而是在恒星之间广阔的尘埃云中诞生的。

维克拉玛辛赫一直在研究星际尘埃,试图弄清这种物质到底是什么,正是从这项研究中,演化出太空细菌理论。20世纪60年代,当维克拉玛辛赫开始其研究时,主流的假设是尘埃主要由脏冰(与一些金属混在一起的结冰的水)构成,但是经过分析尘埃吸收的辐射的波长,维克拉玛辛赫得出结论,这是错误的。相反,令人惊讶的是,其吸收光谱似乎与一系列包括植物纤维素在内的有机化合物相匹配。

有机化合物被宽泛地定义为含碳的分子。它们是组成生物体的材料。在试图发现生命起源的科学尝试中,人们给一件事赋予了重要的意义,即理解无机物是如何形成有机化合物的,因为人们认为:一旦你有了有机化合物,你就有了构成生命的基本材料,剩下的只不过是弄清这些基本材料如何以合适的方式排列这件事了。

1953年,化学家哈罗德·尤里[63]和他的研究生斯坦利·米勒登上了报纸头条,他们设计了一个简单的实验,展现地球早期的大气条件可能使有机化合物很轻易地自无机材料如甲烷、氢气和氨气中形成。这一研究的推论是早期地球的环境肯定孕育了生命。这被作为理解生命起源的第一次真正的科学突破而得到了广泛的称赞。

然而,维克拉玛辛赫的研究表明,有机化合物在深远的太空中大量存在。他与霍伊尔分享了这些结果,令霍伊尔意识到,尤里和米勒提出的所谓构成生命的基本材料最初形成于地球的假设是错误的。

霍伊尔提出,如果有机化合物在星际尘埃中存在,那么这里—而不是地球—才应该是生命最初形成的合理地点。这是太空细菌理论欢呼发现的一刻,这一观测也令两位研究者迷上了这一想法。但是他们承认,有一个明显的问题:星际尘埃非常寒冷,尘埃云中的温度几乎接近于绝对零度。人们想象,这并不是会产生与生命相关的复杂的化学相互作用的那种环境。

两位研究者总结说:“因此,生命肯定并不是直接从尘埃本身中诞生的,而是从彗星中诞生的,彗星在一片尘埃云坍缩而形成我们的太阳系的同时产生。在这些彗星的内部,”他们指出,“会有生命所需的所有原料:有机化合物、水、使生命不受紫外线辐射的保护,甚至还可能有放射性元素衰变而产生的热。另外,这样的彗星有数十亿颗,在这巨大的‘化学实验室’里,大自然可以一直不断地尝试,直到它找到构成生命的配方。”

一旦生命在一颗彗星中形成,他们主张,这颗彗星就开始在绕太阳运转的过程中散播细胞,将有机物散播到其他彗星上。随后,它们会将有机物散播得更广。通过这种方式,生命的形式最终会飘落在太阳系新形成的行星上,在可能的地方生根,这些生命形式会在年轻的地球上找到特别宜人的家园。

两位研究者变得痴迷于太空细菌理论。在接下来的几十年里,他们炮制了一系列关于此主题的书籍和文章,希望累积证据来说服怀疑者,然而科学界大多数人都在怀疑者之列。

他们的一个论点聚焦于生命在地球上出现的速度上。据科学家所知,物理环境允许单细胞微生物出现的时刻刚一到来,也就是地球地表刚冷却到允许它们出现的水平时,它们就出现了。考虑到生命的化学机制何等复杂,这一点非常惊人。成千上万的分子必须以正确的方式排列,才能令最简单的细胞正常运作。如此惊人的复杂性怎么会这么快就出现呢?霍伊尔和维克拉玛辛赫反驳说:“如果你把生命的诞生地从地球转移到太空中,这就给整个发生的过程争取了更多的时间。所以生命的诞生有可能用了数十亿年的时间,而不仅仅是几百万年。”

此外,他们还指出,细菌的适应力非常强。研究显示,许多细菌可以在强烈的辐射下生存。但是,两位作者问道,若是细菌在地球上从未暴露在如此高的辐射之中,它们是如何进化出这一能力的?这也是生命诞生于地球的理论需要解释的问题。然而,如果细菌最初是在外太空高辐射的环境中演化出来的,这样的抵抗能力就完全说得通了。

从主流科学的标准来看,这些都是完全合理的观点,但是,在霍伊尔和维克拉玛辛赫梳理彗星孕育生命的推论时,他们还提出了更有争议的其他论点。他们想到:从彗星降下的有机物“雨”在四十亿年前不可能停下。它会继续下,而且有可能在地球上有仍在持续的影响。比如说,它可能干扰了地球上演化的路径。他们提到化石记录中存在的断层—在那里,演化仿佛突然向前跳跃了似的。也许这些断层显示了从太空降下的基因物质,造成了物种突然变化的时期。这个暗示激怒了生物学家,因为它从本质上对达尔文提出的通过自然选择进行演化的理论提出了质疑。

随后,霍伊尔和维克拉玛辛赫将他们的论述范围推到了当下。毕竟,没有明显的理由否认彗星有机物雨可以一直下到今天。这令他们猜测传染病的暴发可能是由彗星降落到地球上的外星细菌引起的,也使人回想起古人的恐惧,认为这些天上来的东西都是灭亡的征兆。

他们为支持这一主张提出了一个有些异想天开的证据—涉及鼻子的特点。他们猜测,或许鼻孔演化为朝下开口,是为了避免太空细菌掉进鼻子里。

他们以一种更为严肃的语气指出,传染病有一个不寻常的地方—有时候,确定疫情到底是从哪里开始暴发的极为困难,因为它们经常看似同时开始于多个不同地点。例如:1918年的大流感,疫情最早的病例同时在印度和美国马萨诸塞州出现。如果病菌通过人际传播,这就奇怪了。你会认为,感染的模式应该从单一的点呈现稳定向外辐射的样子。霍伊尔和维克拉玛辛赫主张:“如果反过来,病原体是从外太空飘下来的,这些不同的源头也就完全称不上神秘了。”

为了给这个疾病传播模型提供支持,霍伊尔和维克拉玛辛赫还客串了一回业余流行病学家,并且开展了一项针对1978年在英国威尔士寄宿学校中暴发的流感的研究。根据分析,他们得出结论:疾病在各个学校中的扩散,不能用人际传播充分地解释,因为宿舍中患者的分布似乎完全是随机的。他们主张,垂直传播(细菌从太空中落下)更好地解释了疾病暴发的模式。

他们甚至暗示,有可能将疾病的暴发与特定彗星的轨道相联系。在此,他们特别把注意力投向了全球百日咳暴发的大致周期,它似乎平均每三年半发生一次。这与每3.3年就会规律地返回天空的恩克彗星有着惊人的相关性。

到了20世纪70年代末,因为主张稳态理论以及坚称大爆炸从未发生过,霍伊尔已经得到科学捣乱者的名声。但是,当他宣称地球持续地受到外星病原体的攻击时,许多人都怀疑他是不是神志完全失常了。要不是因为他是如此声名显赫的天体物理学家,科学界可能会无视他和维克拉玛辛赫。

批评者们几乎对太空细菌理论的所有细节都进行了抨击。天文学家指出:彗星的环境极为恶劣,因此想象生命在其中诞生有违人们的信念。生物学家相信,有一个东西对生命来说绝对必要,那就是液态水。地球上所有的生命都依赖液态水生存,但水能否以液态存在于彗星内部十分可疑,它应该只是固态冰的形式。而且,就算你假设来自放射性元素的热,可以在彗星内部维持一个液态的彗核,辐射本身也会将任何有机物杀死。但不管怎样,生命都无法存活。

然而,来自天文学的评论文章相比那些生物学家对该理论的轻蔑和抨击,就温和得多了。1960年,诺贝尔生理学或医学奖的获得者彼得·梅达瓦爵士[64]抨击它为“至今置于公众面前的最蠢和最没有说服力的准科学猜测”。

该理论特别激怒生物学家的一个方面是,它没有区分细菌感染和病毒感染。细菌在彗星内部形成的想法看起来很牵强,但它至少还勉强处于可能的范畴之内。但是,“彗星中有病毒”这个理念听起来完全荒谬,因为病毒需要宿主来复制,而宿主不可能存在于彗星上。病毒在这种环境中演化出来是永远不可能的事。

事实上,在病毒与宿主之间有着极不寻常的专属性。每种病毒都高度演化为只能攻击特定物种的特定细胞种类。在距离地球上的潜在宿主细胞数百万英里远、穿行于太空的彗星内部,怎么可能获得这样的专属性呢?

同时,专家们还将霍伊尔和维克拉玛辛赫在流行病学方面的努力斥为可笑,批评他们没有将诸如事先存在的不同程度的免疫力,或者由个体散布的病原体量上的差异等因素纳入考量,这些因素可以从很大程度上解释疾病传播模式的不可预测性。

接下来,霍伊尔和维克拉玛辛赫又开始给自己帮倒忙—为理论添加越来越奇特的元素。他们猜测:不仅星际尘埃是由有机化合物构成的,而且它或许是由冰冻干燥细菌的巨大云团构成的。他们暗示生命如此地难以出现,它的演化肯定是由一种宇宙智慧所指挥的,这个宇宙智慧一直在协调,该给地球降下哪种基因材料。“而且有可能,”他们沉思道,“从彗星降下的不仅是细菌和病毒。”在1981年,他们出版的《来自太空的演化》一书中,他们主张,彗星可能还在将昆虫幼虫丢进我们的大气中。

到了这个点上,科学界就不再认真对待他们了。

这可能让太空细菌理论听起来就像在科学上站不住脚一样。照它的名声来看,这恐怕是真的。要是谁对科学家提起这个理论,他们典型的反应会是翻白眼。但是,对该理论所有单个组成元素来说,倒并不能这么说,因为其中一部分已在科学上被较为有力地证实。

例如:维克拉玛辛赫关于星际尘埃含有大量有机化合物的观测已经被证实,而他得到了做出这一发现第一人的名誉。在霍伊尔和维克拉玛辛赫写这本书时,已有超过一百四十种有机化合物被确认。大多数天文学家并不同意这些化合物一定是纤维素,他们也绝对否认了所谓太空尘埃由冰冻干燥细菌构成的说法。然而,太空中肯定存在有机化合物,而且除了霍伊尔和维克拉玛辛赫之外的科学家已经得出结论,这可能与生命是如何诞生的紧密相关。

现在,许多生命起源的研究者相信,这些化合物可能由彗星带到了年轻地球的地表,从而开启了生命的演化。这种可能被描述为“轻泛种论”,因为它虽然不涉及生命本身来自太空的说法,但是它确实想象了构成生命的基本材料来自太空,而不是像尤里和米勒所相信的那样,在地球上形成。

就连生命可能最初形成于彗星内部的想法也得到一些实验的支持。20世纪90年代末,天体化学家路易斯·阿拉曼多拉在NASA艾姆斯研究中心的一个特殊的房间里,模拟了太空尘埃的超冷环境。通过这个实验,他展现了当紫外线辐射攻击尘埃表面的分子时,辐射会促使它们形成复杂的有机化合物。更吸引人的是,阿拉曼多拉报告出现了类似细胞膜的小泡的构造。这可谓是意义重大,因为虽然有机化合物对生命来说必不可少,使这些分子与外界环境分隔开来的某种膜也是必需的,而且两者很有可能都生成于太空尘埃之中。

这使阿拉曼多拉猜测:数十亿年前,这些像细胞一样的小泡和有机化合物可能嵌入了彗星的冰中。在这些彗星围绕太阳运转时,它们有可能被加热和推挤,程度刚好使一些化合物进入到了小泡里,由此生成了第一代活的细胞。

阿拉曼多拉承认,这有可能是一个“疯狂的想法”。他脑中也许还留有太空细菌理论的回忆。但不管怎么说,他的实验数据显示:生命来源于彗星的想法存在说得通的理由仍然是有可能的。这一想法还没有被完全排除在讨论之外。而且,如果生命确实诞生于一颗彗星,并通过彗星来到地球,那么生命形式会不会偶尔从彗星再次来到地球呢?这种想法并非不可能。也许真的有彗星生物存在于生命之树中吧。