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这是因为没有任何外星生物能在一颗行星上不与其他生物相互
作用而独立演化或生存。换句话说，它们自身也必须是生态系
统的一部分，当然，任何生态系统都必须包括气体循环，就像
地球上由氧气－二氧化碳形成的气体循环一样。这样的外星生
态系统必将会积累起一些与地球上的动植物相似的生物。有一
种可能的替代方案是通过动物和岩石的气体交换形成的某种生
态系统。在这个系统中，某些形式的岩石可以采用类似植物那
样的方式，经过某种类似光合作用的过程，吸收一种气体并产
生另一种气体，与外界形成气体交换。
第二个问题在于：也许外星动物像地球上的动物一样呼吸，
只是呼吸的混合气体的成分比例有所不同而已。但是，基于DNA
的生物有没有可能呼吸其他的气体呢？面对这样的情况，我们
仅有的经验是来自人（或任何动物）吸入有毒气体（如一氧化
碳）后的反应。我们的身体系统只能接受少量的其他气体，否
则细胞就会坏死，引起巨大的痛苦，然后窒息死亡。
当然，这可能是一种极不恰当的比拟，因为任何能在那样
的环境中进化出来的，能够利用这些气体并将之用于自身生化
过程的生命当然都可以自然地呼吸这种气体，比如：二氧化碳
或氨气。即便如此，最早触发进化过程的含有DNA的原始模板
一定也是通过某种非同寻常的生化过程才产生了这样的生命。
存在如此不同的机制的可能性相当小。大多数生物化学家相信：
基于和我们差不多的化学物质的细胞不能接受像氮气、氢气或
氰化氢之类的气体，事实上，除了氧气之外的所有气体都是不
可能的。
现在，让我们看一看其他的环境因素。大气压力和引力场
会对生命产生怎样的影响呢？
在大气压力相对较高的行星上，智慧生命有可能演变成与
我们人类完全不同的模样。由于呼吸的气体压力不同，气体进
入它们的循环系统（如果它们有的话）的势能也就大不相同，
所以呼吸系统的布局也会与人类的大相径庭。但是，大自然会
再一次找到对付这种环境的方法并给予它们相应的补偿。
相对而言，引力因素引起的问题恐怕更多一些。一个外星
世界的引力场大小在一定程度上决定了生活在该星球上的生物
的身体结构和大小之间的关系。在相对狭窄的范围内，地球上
的哺乳动物大小相差并不大——没有200英尺（约60米） 长的
爬行动物，也没有昆虫般大小的哺乳动物。但是，在比地球大
许多的行星上，例如在引力是地球的20倍或几百倍的行星上，
情况又会如何呢？（原注：这本身是一个非常复杂的问题，由
于种种原因，比地球大许多倍的固态行星是不存在的）。再者，
在一颗引力很小的行星上又是怎样一番景象呢？
在这样的行星上无疑会产生比地球上多数哺乳动物都要大
或小的生物，但是这里也同样有问题。巨大的动物需要巨大的
心脏来供应身体正常运作所需的血液，而巨大的心脏又需要巨
大的肺来予以支持。依据我们对地球动物的了解，这些器官的
大小并没有一定的限制，但要演化出一种占统治地位并能创造
文明的物种，就要有一个不仅仅用于维持身体基本功能的较大
的脑。这样的脑自然需要更大的头颅和更多的血液来给细胞供
氧，如此一来，又要增大心脏和肺的尺寸。这种问题同样还会
出现在诸如身体各部分的比例、机动性和效率等会在高度竞争
的环境中限制动物成功进化的因素中。
作为一种反对意见，有人说恐龙要远远比人类更为成功，
因为恐龙生存了上亿年之久，而人类历史至今才区区 100 万年。
这绝对是胡言乱语。一种生命形式成功与否，即使从纯生物学
的角度来看，也不是取决于时间的长短，而是应该通过衡量该
物种在生态系统中的地位来决定。人类是迄今为止仅有的建立
了文明，并从宏观上控制环境的生物，而且我们的科学技术不
久还会让我们这些脆弱的动物更有效地去控制环境。同时，我
们也是唯一能按照自己的意愿离开这个世界的地球动物（尽管
目前这种选择的自由还相当有限）。
虽然有一些严格的条件限制，但是高度和体积这些因素倒
并不会排除一种动物发展某种文明的可能性。“我们”和“它
们”之间的这类差距只是表面的，科恩将其称为“狭隘特征”。
至于另一个世界的生态系统中是否会出现多一双肢体或长有第
三只眼睛的生命形式，确实是一个易于引起争论的话题。如果
第三只眼睛或额外的一双肢体带来的益处确实值得由此附加一
系列的要求，如增加体重，需要更多的血液和发展时间（进化
时间和胚胎成长时间都会增加）等，那么这是有可能在与我们
所处环境不同的某个地方发生的。反之，如果不能负荷伴随而
来的种种条件，大自然就不会选择这样的进化途径。
虽说“我们”和“它们”之间的差别可能并不太大，但是
究竟有多大呢？如果一个可能产生文明的环境与我们在地球上
经历的环境相差不大，是否真的就可以设想外星人也都开福特
牌汽车呢？
的确，有些人把人类发展的轨迹发挥到了极点，他们认为
能够进化到形成文明的生命形式极有可能与我们人类非常相似
——它们看起来很像我们（或者说我们看起来很像它们）。这
样的说法真有科学根据吗？举个例子来说——我们是否需要更
多的腿呢？持上述立场的人一定会给出否定的答案。但假如外
星世界上不停地刮着狂风呢？反对意见也许是那不可能，因为
植物难以在那样的环境下出现，所以不会存在这种生态系统。
那么，我们是否需要两个脑袋呢？我们身上的器官大多是成双
的，但是对于同样大小的心脏来说，两个脑袋需要更多的血液
供应，反而不如一个较大的脑高效。另一方面，趋同性也不会
允许这样的生物出现，它总是强化最有效率的解决方案——一
个两足动物有一个头远比有两个笨拙的头来得强。只要看看我
们自己所处的这个世界就不难明白这种说法的正确性——毕竟，
你在清醒的状态下看见过几个长着两个头的动物从面前走过呢？
到目前为止，我始终将注意力放在那些可能的外星生命的
身体特征上——它们的生化系统特征及其对生物外观形态的影
响。但是如果我们真的认为在遥远的世界上有文明种族存在，
我们能对它们的大脑和心智做什么样的预测呢？
面对这样的外星生物学问题，我们甚至连进行先前那样的
生理学论证所需的概念框架也没有，这是因为除了少数几例特
殊物种之外，在地球上具有任何形式的有意识的社会交流或具
有知性（而不只是单纯的智能）的唯一生物就是人。我们人类
是这颗行星上唯一留下记载的动物，发展了可记载的文字语言
——不论是梵文还是现代英语——并以此创建了以交换为基础
的文明，更重要的是，我们对自己在这个世界中的位置有认识、
有计划，而且将它一代一代地传下去。
到这里首先要提出的一个问题就是：人类究竟有什么与众
不同之处，使之有别于地球上的其他物种呢？如果找到了这个
问题的答案，我们就有可能更多地了解地外生命的本质。
我们人类和其他物种的区别在于一种被粗略他说成“智慧”
的东西，但它的定义有些含糊。什么是智慧？我们人类是否真
的比其他二些动物（比如海豚）来得聪明呢？
这里最为重要的因素之一是脑的大小。我们人类有巨大的
脑。如果把它像书的封面一样展开的话， 足足有4张A4纸的大
小。相比之下，猩猩的脑就只有1张A4纸的大小； 猴脑约略正
好和名信片大小相当；老鼠的脑一般比邮票还要略小一点。不
过，起决定作用的因素并不限于脑的大小。海豚也有很大的脑，
却未能发展出一个文明。科学家相信海豚的脑容量几乎都被用
来管理和协调它那复杂的声纳系统了。
毫无疑问，一个相对较大的脑是生物发展成为某个生态系
统的主宰者和它所处的世界的“统治者”的先决条件。这么说
的原因是，只有拥有一个较大的脑才有可能发展出像语言这般
复杂的技能，而语言恰恰是文明和社会发展的基本要求（但不
是唯一要求）。（原注：有人认为外星人可能不是用语言而是
用某种形式的传心术来交流，但这仍需要较大的脑。）
在人类历史上，大约150万～250万年前，有过一次脑容量
“突然”激增4倍的现象。 在这个转折点之前，早先人类祖先
的脑容量和黑猩猩的相差无几。虽然究竟是什么促成了如此快
速的发展目前仍然是个谜，但它标志着人类进化史中的又一重
大飞跃。最有可能的一种解释是，人类祖先在当时面临着非常
严峻的生存挑战。最有可能的生存挑战莫过于最近的一次冰期，
第四纪冰期对许多物种来说都起到了“过滤器”的作用，包括
人类。
大自然中每每有符合古谚“每一次从死神手中逃脱都令你
更加强大”的例子，早期的直立人（第一个智人的直接祖先）
看来从寒冷的气候中学到了不少东西。生物学家的研究结果表
明，陆地上智力较强的动物都是杂食性的。他们认为这是因为
杂食动物应口味需要去寻找更多食物来源的缘故。努力寻找新
的食物资源的过程本身也是一种学习，它使这些动物发展出不
同于单纯肉食或草食动物的特别技能。冰期是生存的严酷挑战，
它同样也刺激了人类脑容量的增大。那些生存下来的强者学会
了如何在这剧烈变化的环境中寻找和利用新�