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。

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...

第一部：遙遠的彼端
1. 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？
2. 我們有辦法復育恐龍嗎？
3. 天空為什麼是藍的？
4. 我們有可能打造一部太空電梯嗎？
5. 如果月球消失了會怎麼樣？
6. 夜空為什麼黯黑無光？
7. 百慕達三角洲危險在哪裡？
8. 什麼是瀕死經驗？
歷史謎團：彩虹為什麼有七色？

第二部：人體
1. 人為什麼會打嗝？該怎麼停止打嗝？
2. 為什麼無法搔自己癢？
3. 什麼是宿醉？該如何治癒？
4. 什麼是小便定律？
5. 為什麼我不記得兩歲之前的事？
6. 我們有可能走成筆直的直線嗎？
7. 為什麼我們每隻手腳都有五根指頭？
8. 我的手指關節為什麼會喀喀作響？
歷史謎團：我們現在吸的真的是凱薩大帝吐出來的那口氣嗎？

第三部：動物
1. 電鰻如何電擊獵物？
2. 獴是怎麼從眼鏡蛇嘴下逃過一劫的？
3. 墜落的吐司和墜落的貓有什麼不一樣？
4. 章魚是怎麼偽裝的？
5. 大象會跳嗎？
6. 蟲會消化彼此的記憶嗎？
7. 人類有可能冬眠嗎？
歷史謎團：真的有亞特蘭提斯城嗎？

第四部：另類科學與機器
1. 要怎麼打水漂？
2. 我們活在電腦模擬的世界嗎？
3. 在公共廁所要如何挑選最隱密的小便斗？
4. 我們有可能製造出永動機嗎？
5. 游泳池裡裝了多少尿？
6. 黑洞裡有什麼？
7. 機器會有感覺嗎？
8. 你的浴室裡躲了些什麼東西？
9. 什麼是圖靈測試？
歷史謎團：什麼是安提基特拉儀？

致謝

第一部：遙遠的彼端
1. 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？
2. 我們有辦法復育恐龍嗎？
3. 天空為什麼是藍的？
4. 我們有可能打造一部太空電梯嗎？
5. 如果月球消失了會怎麼樣？
6. 夜空為什麼黯黑無光？
7. 百慕達三角洲危險在哪裡？
8. 什麼是瀕死經驗？
歷史謎團：彩虹為什麼有七色？

第二部：人體
1. 人為什麼會打嗝？該怎麼停止打嗝？
2. 為什麼無法搔自己癢？
3. 什麼是宿醉？該如何治癒？
4. 什麼是小便定律？
5. 為什麼我不記得兩歲之前的事？
6. 我們有可能走成筆直的直線嗎？
7. 為...