70年前，物理學家、諾貝爾獎獲得者恩裡科·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100萬年内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，但他們都隐藏起來了；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，能激發無數種關于外星人的想象，但第二種猜想，就讓人絕望了。有人可能會問，銀河系中恒星的數量超過1000億顆，在這繁多的恒星中，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概率非常小，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。

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30萬公裡/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×30萬公裡/小時，即一個138.2億光年的球形範圍。

但宇宙是動态膨脹的，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，加上這個參數，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僞的意義。

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讨論。地球生物圈，是由各種生物組成的一個整體複合體，有着共同的起源，它們彼此密切相關，并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，在人體内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。

自然地，生物體内的各種化學反應需要适當種類的化學物質，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），隻有兩種結構異構體（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）！

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，這些物質将與所有可能的異構體一起合成生命。在人體内每秒至少發生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*10^10種，那麼将需要這1*10^10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号碼的球的獎池中，抽到1*10^10個特定的号碼，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号碼，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于理論，不存在于可觀測宇宙中的異構體。但為什麼1*10^10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注定是孤獨的。

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