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地外生命与地外文明
生命的含义及主要特征
生命的含义
生物学家: 生命是物质运动的最高形式,生命的物质基础是以蛋白质和核酸为主要成分的原生质,生命运动的本质特征是自我更新和自我复制,生命是一个开放系统。
生物化学家: 生命是包含有储存与传递遗传信息的核酶和调节代谢的酶与蛋白质的系统。
生物热力学家: 生命是个开放系统,它通过能量流动和物质循环而不断增加其内部的有序性。
生理学家: 生命是具有进食、代谢、排泄、呼吸、运动、生长、生殖和应急性等功能的系统。
遗传学家: 生命是通过基因复制、突变和自然选择而进化的系统。
生命的主要特征
新陈代谢:生命有机体与它生活的环境之间不断地进行着物质、能量与信息的交换。
生殖:生物生殖的本质是生物特有的自我控制复制。
应答:所有生物都能对它们环境中的某些变化(刺激)作出反应。
遗传与信息:当生物繁殖时,它们的复制模式是惊人的精确。
生命的起源
自生论(自然发生论):生物是从非生命物质中迅速而直接地产生出来的。
生源论(生生论):生物不能自然发生,只能由其亲代产生。
太空起源说(宇宙胚种论):生命并不是起源于地球,而是起源于地球之外的太空,地球上的生命是从天外飞来的。
化学进化论:在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现原始的生命体。
化学进化论
由无机物生成有机小分子
由有机小分子形成生物大分子
由生物大分子组成多分子体系
由多分子体系发展为原始生命
米勒实验仪器示意图
太阳系内的地外生命问题
对火星生命的探测
金星生命讨论
木星系统中的生命线索
土卫六--地外生物学的实验室
地外文明探索的几个问题
地外文明及其产生的条件
地外文明和地外生命是两个不同的概念,从生命到文明还需经历非常漫长的过程。
对于人类文明的发展,前苏联天体物理学家卡尔达谢夫从能量、物资的消耗及信息处理等方面作了粗略的估计。
能量: 目前约1013瓦,以每年1%速率增加;
3200年后将达到太阳的总辐射能;
5800年后将达到银河系的总辐射能。
信息:将目前的总量按年均10%增长计算,只需
经过2000年,其总量变成1080倍。
物资消耗:以现在的全球人口为基础,按每人
每年10吨物资、年增长率为4%计
算,则经过2000年后,人类需要的
物资总量将达到一千万个银河系的
质量。