科學大解密

第一部：遙遠的彼端

地球是宇宙唯一有生物的星球嗎？還是其他地方還有外星人呢？
要回答這個問題，首先你得相信地球以外的星球還有其他生物存在，我指的是有智慧的生命體。你不是非得相信不可，我們依然很有可能是全宇宙僅有的生物－—無論有幾十億個星系存在，包含了幾十億顆恆星，並且有數不清的幾十億個行星球繞著它們轉，我們仍是唯一有智慧的生命體。但是，這種自詡為萬物中心的態度，從1500年代開始就逐漸式微了，也讓我們從獨一無二的星球，降級變成在無數的星系中，圍繞著其中某顆平凡之星運行的八個行星之一。
在無法證明其他地方有生命體的情況下，要釐清我們是否為宇宙中唯一的生物並不容易。但有個方法可以處理，這多半要感謝天文學家法蘭克‧德雷克（Frank Drake），他在1961年提出了一條德雷克公式（Drake equation）。
德雷克公式是一連串未知數值得相乘。我們可以先感受一下，假如堅信其他地方還存在著有智慧的文明，得要克服哪些問題。公式內容是這樣的：N＝Rx‧fp‧ne‧fl‧fi‧fc‧L。翻譯成中文，N代表目前我們有可能在其他地方找到先進科技文明的數量。這很令人興奮！N代表生活在地球以外的生物，也就是外星人！
但N會受到方程式等號右側的所有要素影響。一一納入右側的各項條件後，N會逐漸縮小。也就是說，在宇宙中發現另一物種的機率，基本上建構於：Rx（恆星的總數）‧fp（該恆星有行星繞行的概率）‧ne（與繞行之恆星距離適中，且具備生命誕生條件的行星數量）‧fl（確實能有生命體存活的行星概率）‧fi（該生命演化成有智慧生命體的可能性）‧fc（擁有先進溝通技術的可能性）‧以及最後一個要素L（存在的夠久，足以讓我們找到他們的高科技文明數量）。
德雷克提出這條公式時，其中許多數字只能用推測的。但從那時開始，我們對此又更有把握一些了。
行星會繞著恆星運行，因此，第一步我們必須先釐清宇宙中有多少顆恆星。地球所在的星系－銀河系（Milky Way），至少有一千億顆恆星，而任何星系可能都差不多是這個數字。總共大約有一百億至十兆個星系，因此，假如將這些數字相乘（採用比較大的星系估算值），則會得到1,000,000,000,000,000,000,000,000這個難以理解的數字，非常非常非常多的恆星。

【你知道嗎‧‧‧】估算值也許有出入，但銀河系中可能有多達六百億個適合居住的行星。
像克卜勒太空天文台這樣的新科技，讓我們更清楚有多少恆星的身邊有多少行星繞行。在地球之外還有許許多多的星球，但我們預料有生物生存的星球，體積約與地球一樣大，且位於所謂的「適居」帶（habitable zone），也就是水能以液態存在的地方。人類認為水對地球上的生物非常重要，因此其他地方應該也是如此。這代表，這顆行星不可以太靠近其星系中的太陽（太陽的熱度會使水分蒸發），但也不能太遠或太冷（水會結凍）。
目前已經發現有超過四千顆行星繞著其他恆星運行，且有很大的可能性，平均每顆恆星至少都有一顆行星；而每五顆恆星至少有一顆與地球一樣大的行星位於其適居帶。且這還不包括有人斷言星系裡有超過90%的行星都還未形成。此外行星的大小也很重要，例如在像土星那樣的氣態巨型星上，比生活在像我們這樣的岩石型行星上還更難演化。
可惜我們仍無法知道，即便是位於適居帶的行星，其星球上有生命體存活的可能性有多高。目前為止，在我們的太陽系只有一個例子——那就是地球，因此很難猜測其他地方的狀況。但即使如此，只要在火星上找到過去曾有微生物的證據，都會大大地改變可能性。科學家們樂觀認為，生物是普遍存在的，因為對生命體重要的化學化合物不僅僅出現在地球，而是散佈於整個星系中。
光要推估生物的廣泛性就相當困難了，更何況還是有智慧的生命體？雖然真的只是猜測，但科學家似乎堅信，只要找到十個有生命體的星球，其中一個就很可能存在有智慧的生命體。更重要的是，那些有智慧的物種是否擅長運用科技，因為唯有如此我們才能找到他們或甚至與他們溝通。
這又讓我們回到德雷克公式的最後兩個數字。可以找到擁有先進科技的物種非常棒，但與他們溝通才是真正的目標。我們成為技術型物種最多不過幾百萬年（在肯亞發現的石器工具有330萬年的歷史）。而讓我們可以與遠方文明溝通的科技，直到約一百年前才出現。考量到地球已經46億歲，這樣的時間不算很長，且也沒有太多時間讓其他文明有機會找到我們。以這個時間線而言，外星人可能已經呼叫了我們一千年，但因為我們沒有回應而早就放棄了！

【你知道嗎‧‧‧】我們在無意間發送訊號至地球外文明的時間，比我們注意聆聽的時間還要久。早在光纖出現之前，電視訊號就曾經由空氣播送；而那些訊號可能已徹底穿過太空。試著想像：將羅德‧塞林（Rod Serling）創作的《陰陽魔界》（Twilight Zone）這部影集，從1959年開始就以近光速的速度傳遞，送到距離五六十光年之遠的地方（《陰陽魔界》這節目會不會把外星人嚇壞了？）。很可惜，大部分廣播節目的播送從來不曾穿越地球的大氣層。
顯然，即使傾盡我們所有的發展，仍然無法推算出德雷克公式中所有的數字，因此也不可能對外星生物有定論。此方程式的答案，也許代表我們的星系中存在著某個擁有先進科技的文明（地球），或甚至有上百、上千個這樣的文明。
而科學家現在已開始修改德雷克公式的內容，轉而探問：有智慧文明在宇宙中崛起的可能性有多高？結論是，除非這個可能性小於一百億兆分之一（1/10,000,000,000,000,000,000,000），否則有智慧的生命體必定存在。毫無疑問的，可能性一定比這還高對吧？確實，我們還沒有收到任何來自這些文明的消息，但我們還是可以繼續盼望未來有機會能與他們接觸。也許，他們只是在等待人類的邀請呢！

我們有辦法復育恐龍嗎？
電影《侏羅記公園》（Jurassic Park）的情節只出現在螢幕上，而非一項科學計畫是有原因的。因為比起復育恐龍，拍電影簡單多了，就算要投入龐大的預算依然花費較少。而且復育恐龍可能不是一個明智的舉動。
復育恐龍會遇到的第一個挑戰，就是要找到原始狀態的恐龍DNA。在《侏羅紀公園》中，恐龍的DNA來自吸飽恐龍血液的蚊子。蚊子誤入了液態的樹液中，樹液硬化，最後形成琥珀，巧妙地將那隻蚊子保存超過六千萬年。
這個可能性有多高？最接近這個狀況的一次，是在蒙大拿州頁岩中發現保存了四千六百萬年吸飽血的蚊子殘骸。那是恐龍滅絕後的近二千萬年，因此對於暴龍的再現並沒有太大幫助。還有另外兩個年代夠久遠，曾經與恐龍活在同個時代的知名蚊子化石：一個來自緬甸，體內的物質尚未被分析出來；另一個來自阿爾伯塔（Alberta），是一隻公蚊子，因此沒叮過任何動物。沒叮過就沒有血，沒有血當然就不會有恐龍的DNA！
但這並不代表我們未來不會找到完美的化石。4600萬年前的標本中還保存了血液這件事非常神奇，同時也讓整件事充滿希望—因為即便是像甲蟲的硬殼，經過那麼長的時間也會降解。但可能要是像跳蚤那樣的昆蟲才有用。就算著手研究血液，我們仍離侏羅記公園很遙遠，但仍有個好消息：有新的證據顯示，我們可能不需要在這些昆蟲上花心思。
過去十年來，有好幾間實驗室已在恐龍化石中，找到保存在化石裡的蛋白質形態恐龍組織。這項發現相當令人驚喜，因為化石的本質就是石頭。當然，蛋白質是一回事，DNA又是另一回事，但是直到現在還能保存那麼多，代表我們還沒有完全走進死路。
可以幻想一下，如果找到保存下來的DNA，真正屬於恐龍的DNA，毫髮無傷的DNA，便可進行萃取，取出的量甚至可以增加，就能加以處理。然後呢？套用複製（clone）的技術就對了！

【科學真相！】複製的科技已經成功地應用在現代的哺乳動物身上。還記得桃莉羊（Dolly）嗎？但是牠們是最完美的哺乳動物。在桃莉羊的例子中，要取得活體綿羊DNA很容易，只要將之放入綿羊卵子的細胞核中，將那顆卵子植入母羊體內，讓懷孕接手即可。但即使如此，桃莉羊也嘗試了277次才成功！
至於複製恐龍，我們手上沒有DNA，沒有可存活的卵子（我們只有化石），也沒有母體。不過倒是有一些可能的解方。目前與恐龍血緣最相近的活體動物是鳥，因此可以將恐龍的DNA植入鴕鳥的卵子內，再將那顆卵子植入母鴕鳥體內（不需要受孕，因為DNA已經有雙親的遺傳貢獻）。
如果你手上只有不完整的恐龍DNA，則可將這些恐龍基因附加於一組鴕鳥基因中。這麼做必然要有所取捨，因為生出來的後代，體內的鴕鳥基因最後會比恐龍基因多，但至少你提升了牠存活的機率。即使有一整組完整的恐龍基因，胚胎的發展還是會受到許多精算過的母體基因的影響，因此，後代充其量只會是某種奇怪的鳥龍雜種。如果真的活下來，就是一隻奇怪的鳥－龍雜種。
而這隻唯一的後代需要進食。鳥是獸腳亞目（therapod）恐龍〔像暴龍或迅猛龍（velociraptor）〕的後裔，這種恐龍是肉食動物。但這種生物要健康的活下去，不只需要生肉，腸道內的細菌也是必需的，但我們要去哪裡找呢？最後，要建立一個自給自足的群體，至少得多產出五千隻動物，並養在一片至少像國家公園那麼大的土地上。我們忽略了恐龍的生態需求，幾乎就註定了此偉大計畫失敗的命運。
但如果我們願意妥協，轉而研究其他不像恐龍難度那麼高的動物，前景也許光明一些。讓我說說猛獁象（woolly mammoth）吧。目前有不到五千歲的冷凍標本，其中也發現了一些上等的猛獁象DNA；事實上，已定序出完整的猛獁象基因體。其次，現代的大象，尤其是印度種，與猛獁象的血緣非常相近。可利用遺傳技術，以猛獁象的基因替代印度象的基因，便能複製出猛獁象。
哈佛的遺傳學家喬治‧丘奇（George Church）目前已將四十種以上的猛獁象基因剪接進印度象的DNA。他選用與在寒冷氣候下存活最有關的基因，包括耳朵比較小、毛髮、脂肪層，甚至可在寒冷氣候中有效運送氧氣的血液。這是驚人的進展，但仍有一大堆障礙須要克服。
其一，他選的四十幾種基因，只佔了猛獁象與現代大象之間基因差異的一小部分；更不用說大象與猛獁象的基因彼此有可能起衝突。其二，丘奇自己也已經說了，他會在人造的子宮中養育胚胎，因為他無法提出充分的理由用瀕臨絕種的印度象進行實驗。但人造子宮必須容納得下要耗時二十二個月才能成熟，且會長到兩百磅以上（90.7公斤）的動物。
選擇猛獁象基因體來代表該物種，本身就是個挑戰。其取自北極俄羅斯弗蘭格爾島（Wrangel Island）上最後存活的種群，該種群由於近親繁殖而發展出嚴重的基因缺陷，很可能正是如此才會絕種。
俄羅斯正在西伯利亞發展一項「更新世公園」（Pleistocene Park）的計畫。但即使丘奇成功了，也無法保證重生的猛獁象有地方可以生活。這也是我們復育任何物種時一定得要面臨的問題。
最後我想說，如果把在猛獁象、渡渡鳥（dodo），以及旅鴿（passenger pigeon）這些深具魅力但已不復在的動物身上投入的金錢和心力，用來挽救無數目前仍活著但瀕臨絕種的物種，也許會更好吧。