最新電影《異星覺醒》中， 在遙遠的外太空。
一個可怕的火星生命襲擊了太空人。 。 。
他們想盡了一切辦法包括火燒， 也未能將其消滅。
對此， 我們心中一定產生很多疑問：
生命是如何合成的？
尋找另一個地球需要用什麼科學手段？
一顆系外行星要滿足怎樣的條件才可能成為另一個地球呢？
火星上的氣候條件到底可能有生命嗎？如果有生命是否可能承受火燒呢？
已發現的極端惡劣環境中的生命有哪些？
蛋白到底能承受多高溫度， 最大能承受怎樣的極端惡劣環境？
到底生命是如何合成的？
德國化學家維勒說只要把氰酸加入銨溶液中， 讓它們發生化學反應， 就很容易獲得人工合成的尿素， 從此吹響了號角。
（我就不明白？利用尿液來贏得不朽名聲， 小時候農村孩子都會。 ）
1655年胡克用顯微鏡發現“細胞演化為生命的主要生理結構”。
1855年現代病理學之父魯道夫.菲爾紹提出“細胞皆來源於細胞。 ”
1952年， 偉大的英國數學家艾倫.圖靈（Alan Turing， 1912—1954）向人們展示了如何從單一的一個胚胎開始， 創造出一種新的模式。
後來發現， 如果細胞缺乏遺傳信息， 那麼很快就會死亡。 通常來說， 最短幾分鐘內， 最長幾天。 最大的例外是人類紅細胞，
2010年5月， J.克雷格·文特爾研究所（JCVI）的研究團隊通過電腦程式和四瓶化學物質合成了一個完整的細菌染色體， 然後把這個染色體植入一個細胞中， 創造出了第一個合成有機體。
直到20世紀中葉， 大多數科學家還是認為只有蛋白質才攜帶遺傳信息。
生命是如此複雜， 至於DNA， 這種僅由四種化學物質組成的高分子聚合物， 像個破梯子， 實在太。 。 。 額。 。 。 簡單了， 它怎麼能把足夠的資訊傳遞給下一代呢？
看看人家蛋白質的實力。
蛋白質由20種不同的氨基酸組成， 而且它的結構非常複雜。 蛋白質擁有四重結構， 即最基本的結構、二級結構、三級結構和四級結構， 而DNA只是一條“聚合物絲線”。 看起來， 似乎只有足夠複雜的蛋白質才可能擁有薛定諤所說的“非週期性晶體”的功能， 或者說， 只有蛋白質才有能力在細胞分裂時將足夠多的資訊從一個細胞傳遞給另一個細胞。
然而到了1944年， 格里菲斯做了一個實驗叫肺炎鏈球菌實驗。
出人意料的是， 這只同時被注射了活的R型肺炎病菌和死的S型肺炎病菌的老鼠卻死了。 他據此推斷， 在這些被高溫殺死的S型肺炎病菌細胞“身”上存在著某種物質， 它能夠讓R型肺炎病菌細胞轉化為S型肺炎病菌細胞。
這個答案在近20年之後終於姍姍來遲。艾弗裡和他的同事重做了格里菲斯的實驗，並通過一個精巧的“消除”過程證明了這個因數就是DNA。
直到1953年的4月25日，詹姆斯·沃森和法蘭西斯·克裡克在《自然》雜誌上發表了題為《核酸的分子結構：去氧核糖核酸的結構》（Molecular Structure of Nucleic Acids：A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid）這篇里程碑式的論文。
至此，DNA是遺傳物質才得到極大弘揚。
天哪，這簡直是一台天然的自我複製自動機。
尋找另一個地球用什麼科學手段？
早在兩百年前，就有人說，天文學就跟賈躍亭和太極一樣，大忽悠，請想，你們研究的那叫什麼恒星的東西，哪個不是離我們多少光年，你又到不了，不能趁火星人不備拿點東西跑回來分析，怎麼知道其成分？
然而這些人不知道，其實還真有一種東西可以做到，史稱“光譜學”，就是用天文望遠鏡觀察恒星的星光。
天文學家們在觀察了幾十萬顆恒星的光譜後，按照恒星的表面溫度把它分成了七大類。
O、B、A、F、G、K、M。
我們的太陽是一顆G2行星。
我們知道，恒星的表面溫度是和顏色一一對應的。因此這七大類型也就各自有著不同的顏色。藍色的O型、藍白色的B型、白色的A型、黃白色的F型、黃色的G型、橙色的K型和紅色的M型。
七大類恒星分別有著不同的品質、不同的亮度、不同的年齡和不同的壽命。
只要得到恒星上的光譜就知道恒星上的元素了，也就知道是否具備可能有生命的條件了。
可研究恒星光譜並不容易。
來自恒星的光很微弱，需要足夠大的望遠鏡收集光線，足夠長收集星光的時間，還得有足夠靈敏的底片。底片就涉及到化學水準了。
為了研究高溫的天體，我們需要在紫外甚至X射線波段收集輻射的望遠鏡；為了研究低溫的天體，我們需要在紅外和射電階段搜集輻射的望遠鏡。
需求推動下後來進入全波段天文學時代。
中國在2008年10月建成的“郭守敬望遠鏡”就是光譜望遠鏡。
用光譜來分析化學元素，最早是由普魯士物理學家基爾霍夫和德國化學家本生提出的。
他們把實驗室拍攝的元素光譜和太陽光譜中的譜線一一比對，發現同一種元素在太陽上和地球上表現一樣的。從此掌握了恒星密碼本。
好了，光譜學和天文望遠鏡就說到這，大家有興趣可去查相關資料，如《故事中的科學 天文解譯星空》等科普。
一顆系外行星要滿足怎樣的條件才可能是另一個地球呢？
首先，它圍繞運行的恒星不能太亮。
這顆恒星光譜型應該是F、G或K型，顏色是黃白色或者黃色，燃燒速度緩慢穩定。只有這樣的恒星壽命才足夠長，才能讓繞著她們運行的行星有機會繁衍出生命。
其次，行星和它的母星之間距離要適當。
然後，這顆行星當然品質不能像木星那麼大，但也不能太小。
品質太小的行星很難保留住自己的大氣層，沒有大氣就沒有生命的條件。
另外，行星運行的軌道要穩定。如果動不動翻個身，那隔三差五來個《2012》災難片就完了。
就算滿足了具備生命的所有條件，也可能根本沒有生機。
生活在其它行星上的生命狀態是由它們的生活環境造成的。
假如在一棵顏色偏紅、遠遠不如太陽明亮的恒星周圍，行星上的植物為了更多地吸收能量，很可能呈現紫色甚至黑色，而不是我們熟悉的綠色。
火星上的氣候條件可能有生命嗎？
在火星的環境裡，水不會長期保持液態，如果火星確實存在“海洋”這樣的大規模水體，那麼很快便會蒸發。實際上，根據這條規律，火星上唯一穩定的水源，應該存在於它的兩個極冠，結果後來證明應是乾冰，不是水。
1965年7月“水手4號”證實“火星運河網路”不過是個錯覺。
火星大氣壓只有不到地球的1%，相當於地球上海拔10萬英尺處的氣壓。（看到這裡，我們有理由相信，對付那個火星怪物，可考慮加大氣壓殺死他。）
溫度相當相當的極端：中午約10攝氏度，夜間約零下128攝氏度，除了一些橫跨赤道的地區之外——從未超過水的冰點。
火星表面自古以來一直都是狂風肆虐，“海盜號”著陸器計算出火星每小時的風速超過300英里。
火星上完全沒有游離氧，90%以上的氧元素都以二氧化碳的形式存在于稀薄的火星大氣中。如果現在火星上確實存在生命的話，為什麼火星上沒有出現光合作用，從而把二氧化碳轉化為氧氣呢？
其次是“臭氧之爭”。如果一顆行星的大氣中沒有以三原子分子形式存在的氧元素——即地球人熟知的“臭氧”——那麼所有生物組織都會迅速遭受強烈的紫外線輻射，直至被太陽烘烤到片甲不留。
還有讓大部分人覺得火星上不會存在活物，那就是隕石撞擊坑。
後來直到“水手9號”通過拍照的方式探索幾乎整個星球，才有了驚人逆轉。。。
火星的兩個半球情況截然不同，早期的探測器不幸選擇考察的那個半球佈滿了隕石坑，而另一半則具備諸多不同尋常的特點，從規模上看也與其他星球上發現的東西有所不同。最值得一提的便是“太陽系中最大的盾形火山”，它有力地證明火星並非“已死”，而是處在沉睡中的狀態。
這座火山僅冷凝後的熔岩就有27公里高，直徑500多公里，說明火星擁有足夠的地熱。
火星上最年輕的地質特徵之一——奧林匹斯火山，它的爆發是比較頻繁的，所以，經常處於液態的岩漿不會對地表構成品質壓力。
接著，探測器又發回了驚人的圖片——火星兩極的“籌碼”地貌。這種“層級狀地形”據說是由“淺色物質與深色物質”交錯組成的，只在火星兩極地區才有。
之後，“水手9號”又有重大發現：“火星渠”。它們不是運河，而是一些自然侵蝕形成的“溝渠”，分佈在如今乾燥的火星地表。
火星渠的發現引起一場公開辯論，迄今為止已經持續了15年多。
假如火星渠真的是流水侵蝕而成的，說明火星過去的環境與我們現在看到的截然不同：大氣層厚得多、還有降雨、大部分地區的溫度都高於水的冰點。
簡直跟洛威爾想像中的火星相差無幾！
於是，火星生命的探索之門再次敞開……
2001年2月26日，一支國際研究隊伍對一塊在南極發現的火星隕石進行了檢測，結果在石內發現了呈長鏈狀排列的磁晶體，這樣的排列形狀只有在微生物的作用下才會形成。
科學家們在這塊隕石中發現了蠕蟲形態的結構，並推測這極可能是石化了的細菌。這些細菌是在隕石表面以下發現的，這說明它們是在隕石抵達地球時已經存在，而不是在後來的歲月中被地球上的細菌入侵生成的。
此外。。。
有科學家在實驗中模擬火星寒暑交替的自然環境，發現兩種產甲烷菌能在這種環境中生存。此菌是一種古細菌，不需要有機營養或光合作用，以氫和二氧化碳作為能量和碳的來源，通過新陳代謝排出甲烷。作為厭氧細菌，此菌也不需氧氣。在地球上，此菌常見於沼澤、濕地以及食草家畜的內臟中。
所以，即使是火星這樣缺氧、高輻射、高溫、極冷的極端環境，生命仍有可能生存。
在1973年到1981年，沃德與數位合著者研究了火星自轉軸與軌道傾角的意外改變對火星氣候的影響。他們發現，火星在整個太陽系中是獨特的：只有它的自轉軸傾斜方向可以改變24度（±12度）之多。
這種極不正常的行星自轉軸傾角（正常傾角為25度左右）變化會完全改變火星的氣候，因為極地冰蓋會離太陽更近。雖然火星極地的夏季氣溫最高也不過約零下120攝氏度，但比二氧化碳的冰點高許多。
已發現的極端惡劣環境中的生命有哪些
科學家們發現，在地球上一些條件最嚴酷的地方，仍然生存著一些不可思議的“生命”!
▲燈塔水母是地球上唯一的"不死生物"，老了還能玩返老還童。
在地球的所有生命中，有一種東西是任何種類的生命都無法逃脫的，那就是死亡。
地球上沒有任何生物可以和“不死水母”相比，這種燈塔水母長約4到5毫米。通常情況下，水母繁殖完下一代後就會死亡，但燈塔水母性成熟之後卻可以“返老還童”，重新回到幼蟲狀態，然後繼續成長開始另一次生命歷程。從理論上來說，燈塔水母可以無限制地進行這種“返老還童”的迴圈週期，從而達到永生不死的目的――當然，它們首先得防止在海洋中被其他掠食動物吃掉。
▲最耐寒的生命
燈蛾毛蟲能在零下70攝氏度低溫下生存。
儘管地球上許多地區的氣溫都在5攝氏度以下，然而在任何最寒冷的地方都可能找到生命存在的奇跡。許多不能通過自身新陳代謝系統產生體溫的動物仍然能夠在極端寒冷的環境中生存，譬如一種昆蟲狀生物――北極跳蟲，在寒冷的冬天，它們能夠在體內合成抗凍分子，從而大大降低體內液體的“冰點”。
一些地球生物甚至能在凍僵的情況下存活，譬如剛孵化不久的西部錦龜、北美林蛙等，在極端寒冷的環境中，它們能夠產生抗凍劑來保護身體最重要的部分。
加拿大埃爾斯米爾島的燈蛾毛蟲堪稱是地球上最極端的耐寒動物之一，它能在零下70攝氏度的低溫狀態下冬眠，即使它的血液和任何其他細胞外液體都處於結冰狀態，它仍能存活下來。
而南極線蟲更加離譜，在極寒的環境中，它可以任由自身細胞的細胞漿結成冰，但卻能讓細胞核和其他細胞器官處於非結冰狀態，沒人知道它們是如何成功做到這一點的。
著名的東方湖底樣本中就含有數千種生物體的DNA。
最新的研究更令人吃驚：科學家們鑿開了冰蓋，從位於93米深的霍奇遜湖的湖底挖掘到了一些乾淨的沉積物樣本，檢測發現有微生物DNA反應，細菌主要是放線菌和變形菌，但只有大約77%的DNA序列能夠與人類已知的物種相匹配。
這些距今10萬年的生命跡象，以前所未見的生命形式，正潛伏在南極湖泊下方。
▲最耐高壓的生命
然而令人難以置信的是，即使在海底1萬米深處――世界最深海溝“馬里亞納海溝”，那兒長年只有永恆的黑暗，生存環境甚至比金星表面更惡劣，那兒的海水壓力是地表大氣壓的1000多倍。許多科學家都認為那種地方不可能有生命存在，但那裡確實存活著一些奇怪的魚類和蝦。
驚奇地發現一種罕見的超大型片腳類生物“獅子魚”，這是一種類似蝦的甲殼綱生物，體長可達到28釐米。
為了能在深海的高壓環境下生存，這些深海生物都具有更加柔韌的細胞膜，並且它們的飽和脂肪也被多種不飽和脂肪取代。此外它們還能用一種三甲胺氧化物幫助他們的蛋白質折疊成正確的三維機構。一旦適應深海的壓力，這些深海生物就無法浮上海面生活，因為它們的細胞膜對於大氣壓來說將顯得“太脆弱”，如果它們有魚鰾，將會在浮上淺海的過程中膨脹和爆裂。
▲最耐乾旱的生命
無脊椎動物水熊蟲沒水喝也能活上120年
許多動物都能忍受一段時間的乾旱，但如果幾十年都不喝一滴水，大多數動物都不可能存活下來。因為生物的所有細胞都需要水來作為化學反應的媒介，並使細胞膜保持完整無缺。
然而令人難以置信的是，仍有幾種生命可以在長時間缺水的情況下存活下來，其中包括一些節肢動物、輪蟲、線蟲類蠕蟲等。一旦面臨乾旱，它們會將自己蜷成一個小球，然後等待雨季的到來。一種被稱作水熊蟲的小型無脊椎動物堪稱是地球上生命力最頑強的動物了，在花園青苔中和高山上都能找到它們的蹤跡。如果遭遇乾旱，它們會將自己蜷起來，並關閉身體的所有新陳代謝系統，然後“耐心等待”環境改善。研究顯示，水熊蟲在沒水喝的情況下可以通過這種“特殊手段”存活120年。
▲耐熱生命
蠕蟲在80攝氏度高溫下生存
然而蠕蟲不是最耐熱的，最耐熱的生命是。。。
研究發現，這種蠕蟲的尾巴通常會粘附在80攝氏度高溫的熱液噴口岩壁上，而它們身體的其餘部分則會遠離“高熱區”，科學家一直無法理解，為何這種蠕蟲的尾巴能夠承受80攝氏度的高溫而不解體，一種理論認為，它們的尾巴中含有一種在高溫下也能處於穩定狀態的膠原質蛋白質。
美國黃石國家公園的含硫溫泉，彩色的池底是嗜熱的細菌，它們可以在高於90度的溫度下生長。
高溫會使細胞內的蛋白質變性分解，令細胞死亡。
那麼這種菌怎麼能夠不失活性並正常生長呢？
科學家已從嗜熱菌中分離出多種蛋白質，這些細胞蛋白的結構有別於其他生物，熱穩定性高，可以在高溫下穩定運轉。
從組成生物體的蛋白來看。。。
我們知道，在受到—些物理或化學因素的影響後，蛋白質分子內部結構將發生改變，從而使蛋白質的生物學、物理以及化學性質亦發生變化的現象，稱作為蛋白質變性作用。
主要的物理因素有加熱、紫外線、X射線、超聲波處理以及強烈的攪拌作用；化學因素則有酸、堿、醇、鹽和尿素等。
發生變性作用的蛋白質，表現為兩種外觀特性。一種是並不發生沉澱，只是在將溶液調到等電點值時，產生結絮；另一種則是產生比較牢固的結塊，發生凝固。
一般來講，蛋白質的變性過程是不可逆的，所以，兩種類型的變性作用，事實上都不可能再得以恢復。
對於生物體來說，如果身體周圍的溫度抵達一個無法承受的極限，那麼像DNA和蛋白質這樣的複雜分子就會崩潰解體。
而陸地上最耐熱的生物當數一種名叫“撒哈拉銀蟻”的螞蟻，在酷熱的沙漠上，它們的身體能忍受53攝氏度的高溫，但也只能堅持幾分鐘時間。
撒哈拉銀蟻
可是，接下來，又有新的發現。。。
德國科學家發現了一種耐熱生物
在溫度持續超過攝氏80度的情況下，地球上絕大多數生物無法存活。
海棲熱袍菌卻能夠很好地適應熱泉和火山岩環境。
海棲熱袍菌
德國拜羅伊特大學的專家研究發現，這種極端嗜熱菌之所以能夠在高溫下生活，主要是其體內的NusG蛋白具有高的熱穩定性。NusG蛋白在許多生物中發揮重要調控功能，特別在基因表達中具有重要作用。
對其他細菌的研究發現，NusG蛋白的羧基端和氨基端互不接觸，而海棲熱袍菌的NusG蛋白的羧基端和氨基端幾乎總是緊貼在一起，並因此而具有“自我抑制”功能。核磁共振光譜分析，觀察到這種蛋白的羧基端和氨基端一直在進行瞬間閉合、張開兩種狀態的轉換，每次張開十萬分之二秒，之後閉合千分之一秒，也就是在任一時間點，海棲熱袍菌細胞中有98%的NusG蛋白分子處於閉合狀態，其餘2%處於張開狀態，這一方面保證了這種蛋白在基因表達中的調控功能，另一方面提高了其熱穩定性和細菌的耐熱能力。
在常溫下存活細菌的類似蛋白中，尚未發現這種不停的瞬間結構轉換現象。
目前來看，生命體能夠承受的最熱溫度紀錄是121攝氏度，這一紀錄是被一種名叫“Strain121”的嗜熱微生物創下的，它們通常生活在溫度100攝氏度左右的深海熱液噴口附近。一項實驗顯示，“Strain121”在實驗室中被加熱到121攝氏度時仍能照樣生存，即使在130攝氏度的環境中，這種微生物仍能維持生命，只不過無法複製繁衍。
直到日本科學家打破記錄，發現了更高耐熱生物
日本理化學研究所播磨研究所放射線科學綜合研究中心的油谷克英研究員領導的研究小組，對一種嗜熱菌的蛋白質“CutA1”進行了研究，發現這種蛋白質在高達148.5攝氏度時才會遭到破壞。這一發現比目前所知的耐熱蛋白質的最高耐熱溫度提高了30攝氏度，是迄今為止發現的最耐熱蛋白質。
“CutA1”蛋白質廣泛存在於微生物和動植物體內，人的腦細胞中也含有這種蛋白質。研究小組通過對這一蛋白質立體構造的分析，還發現這種蛋白質分子表面分佈的離子鍵是保持熱穩定性的關鍵。覆蓋蛋白質分子表面的離子鍵形成網路狀，起到隔熱材料的功能。研究小組在各種條件下觀察熱分解的過程，發現蛋白質的立體結構能夠抑制氨基酸殘基的熱分解，並在接近150攝氏度的高溫環境下保持蛋白質的形狀。
這一發現對設計高耐熱性蛋白質以及分析普里昂異常蛋白質在體內的功能具有重要作用。該研究成果刊載於《歐洲生物化學簡報》上。
究竟這種離子鍵能強大到何種程度，是否能夠達到耐火的程度嗎？1000多度，目前根本還沒見到過。。。
▲嗜毒生物“煉金術士”
再來看看這張圖，是嗜毒生物的作品。
嗜毒生物作品
科學家把一種生長在重金屬環境的細菌，和高濃度的有毒氯化亞金一起放在特製的反應爐內，發現氯化亞金會先與環境中的物質產生硫化金，而細菌為了捍衛自身的生存，將環境中有毒的硫化金分解，產生了黃金。這類嗜極菌，簡直就是高明的“煉金術士”。
▲嗜輻射生命
耐輻射球菌
耐輻射球菌
20世紀50年代中期，美國俄勒岡農業實驗室的科學家進行了一項實驗，想看看伽馬射線（γ射線）是否能對食品罐頭滅菌。γ射線是一種高能電磁輻射，具有極強的穿透能力和對細胞的殺傷力。
科學家的想法是，如果能通過適當劑量的 輻射殺死密封罐頭中的所有細菌，那麼罐頭食品的保質期就會變得更長。但意料之外的情況卻引起了科學家的注意。按理說，一個受到過超高劑量γ射線照射的肉罐頭，其中所有已知的生命形式都應該被殺死了，但它卻依然變質了。地球上究竟有什麼東西能抵擋住這樣的打擊呢？當罐頭再一次被打開的時候，科學家發現了一種新的細菌。這種被稱為“耐輻射球菌”的微生物，可以承受比人類細胞致命劑量還要高出數千倍的輻射，是地球上最“堅強”的生物之一。
科學家通過研究發現，這種細菌有著高效而準確的DNA修復系統。
▲ 強鹼中的生命
被馬克·吐溫稱為“毫無生機”的Mono湖是一個鹼性湖，平均pH值為9.8，湖邊奇形怪狀的岩石就是強鹼生成的。
科學家在湖水中發現了大量的嗜堿微生物，其中的鹽水蝦可以在這麼濃的堿水裡優哉遊哉。
這個答案在近20年之後終於姍姍來遲。艾弗裡和他的同事重做了格里菲斯的實驗，並通過一個精巧的“消除”過程證明了這個因數就是DNA。
直到1953年的4月25日，詹姆斯·沃森和法蘭西斯·克裡克在《自然》雜誌上發表了題為《核酸的分子結構：去氧核糖核酸的結構》（Molecular Structure of Nucleic Acids：A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid）這篇里程碑式的論文。
至此，DNA是遺傳物質才得到極大弘揚。
天哪，這簡直是一台天然的自我複製自動機。
尋找另一個地球用什麼科學手段？
早在兩百年前，就有人說，天文學就跟賈躍亭和太極一樣，大忽悠，請想，你們研究的那叫什麼恒星的東西，哪個不是離我們多少光年，你又到不了，不能趁火星人不備拿點東西跑回來分析，怎麼知道其成分？
然而這些人不知道，其實還真有一種東西可以做到，史稱“光譜學”，就是用天文望遠鏡觀察恒星的星光。
天文學家們在觀察了幾十萬顆恒星的光譜後，按照恒星的表面溫度把它分成了七大類。
O、B、A、F、G、K、M。
我們的太陽是一顆G2行星。
我們知道，恒星的表面溫度是和顏色一一對應的。因此這七大類型也就各自有著不同的顏色。藍色的O型、藍白色的B型、白色的A型、黃白色的F型、黃色的G型、橙色的K型和紅色的M型。
七大類恒星分別有著不同的品質、不同的亮度、不同的年齡和不同的壽命。
只要得到恒星上的光譜就知道恒星上的元素了，也就知道是否具備可能有生命的條件了。
可研究恒星光譜並不容易。
來自恒星的光很微弱，需要足夠大的望遠鏡收集光線，足夠長收集星光的時間，還得有足夠靈敏的底片。底片就涉及到化學水準了。
為了研究高溫的天體，我們需要在紫外甚至X射線波段收集輻射的望遠鏡；為了研究低溫的天體，我們需要在紅外和射電階段搜集輻射的望遠鏡。
需求推動下後來進入全波段天文學時代。
中國在2008年10月建成的“郭守敬望遠鏡”就是光譜望遠鏡。
用光譜來分析化學元素，最早是由普魯士物理學家基爾霍夫和德國化學家本生提出的。
他們把實驗室拍攝的元素光譜和太陽光譜中的譜線一一比對，發現同一種元素在太陽上和地球上表現一樣的。從此掌握了恒星密碼本。
好了，光譜學和天文望遠鏡就說到這，大家有興趣可去查相關資料，如《故事中的科學 天文解譯星空》等科普。
一顆系外行星要滿足怎樣的條件才可能是另一個地球呢？
首先，它圍繞運行的恒星不能太亮。
這顆恒星光譜型應該是F、G或K型，顏色是黃白色或者黃色，燃燒速度緩慢穩定。只有這樣的恒星壽命才足夠長，才能讓繞著她們運行的行星有機會繁衍出生命。
其次，行星和它的母星之間距離要適當。
然後，這顆行星當然品質不能像木星那麼大，但也不能太小。
品質太小的行星很難保留住自己的大氣層，沒有大氣就沒有生命的條件。
另外，行星運行的軌道要穩定。如果動不動翻個身，那隔三差五來個《2012》災難片就完了。
就算滿足了具備生命的所有條件，也可能根本沒有生機。
生活在其它行星上的生命狀態是由它們的生活環境造成的。
假如在一棵顏色偏紅、遠遠不如太陽明亮的恒星周圍，行星上的植物為了更多地吸收能量，很可能呈現紫色甚至黑色，而不是我們熟悉的綠色。
火星上的氣候條件可能有生命嗎？
在火星的環境裡，水不會長期保持液態，如果火星確實存在“海洋”這樣的大規模水體，那麼很快便會蒸發。實際上，根據這條規律，火星上唯一穩定的水源，應該存在於它的兩個極冠，結果後來證明應是乾冰，不是水。
1965年7月“水手4號”證實“火星運河網路”不過是個錯覺。
火星大氣壓只有不到地球的1%，相當於地球上海拔10萬英尺處的氣壓。（看到這裡，我們有理由相信，對付那個火星怪物，可考慮加大氣壓殺死他。）
溫度相當相當的極端：中午約10攝氏度，夜間約零下128攝氏度，除了一些橫跨赤道的地區之外——從未超過水的冰點。
火星表面自古以來一直都是狂風肆虐，“海盜號”著陸器計算出火星每小時的風速超過300英里。
火星上完全沒有游離氧，90%以上的氧元素都以二氧化碳的形式存在于稀薄的火星大氣中。如果現在火星上確實存在生命的話，為什麼火星上沒有出現光合作用，從而把二氧化碳轉化為氧氣呢？
其次是“臭氧之爭”。如果一顆行星的大氣中沒有以三原子分子形式存在的氧元素——即地球人熟知的“臭氧”——那麼所有生物組織都會迅速遭受強烈的紫外線輻射，直至被太陽烘烤到片甲不留。
還有讓大部分人覺得火星上不會存在活物，那就是隕石撞擊坑。
後來直到“水手9號”通過拍照的方式探索幾乎整個星球，才有了驚人逆轉。。。
火星的兩個半球情況截然不同，早期的探測器不幸選擇考察的那個半球佈滿了隕石坑，而另一半則具備諸多不同尋常的特點，從規模上看也與其他星球上發現的東西有所不同。最值得一提的便是“太陽系中最大的盾形火山”，它有力地證明火星並非“已死”，而是處在沉睡中的狀態。
這座火山僅冷凝後的熔岩就有27公里高，直徑500多公里，說明火星擁有足夠的地熱。
火星上最年輕的地質特徵之一——奧林匹斯火山，它的爆發是比較頻繁的，所以，經常處於液態的岩漿不會對地表構成品質壓力。
接著，探測器又發回了驚人的圖片——火星兩極的“籌碼”地貌。這種“層級狀地形”據說是由“淺色物質與深色物質”交錯組成的，只在火星兩極地區才有。
之後，“水手9號”又有重大發現：“火星渠”。它們不是運河，而是一些自然侵蝕形成的“溝渠”，分佈在如今乾燥的火星地表。
火星渠的發現引起一場公開辯論，迄今為止已經持續了15年多。
假如火星渠真的是流水侵蝕而成的，說明火星過去的環境與我們現在看到的截然不同：大氣層厚得多、還有降雨、大部分地區的溫度都高於水的冰點。
簡直跟洛威爾想像中的火星相差無幾！
於是，火星生命的探索之門再次敞開……
2001年2月26日，一支國際研究隊伍對一塊在南極發現的火星隕石進行了檢測，結果在石內發現了呈長鏈狀排列的磁晶體，這樣的排列形狀只有在微生物的作用下才會形成。
科學家們在這塊隕石中發現了蠕蟲形態的結構，並推測這極可能是石化了的細菌。這些細菌是在隕石表面以下發現的，這說明它們是在隕石抵達地球時已經存在，而不是在後來的歲月中被地球上的細菌入侵生成的。
此外。。。
有科學家在實驗中模擬火星寒暑交替的自然環境，發現兩種產甲烷菌能在這種環境中生存。此菌是一種古細菌，不需要有機營養或光合作用，以氫和二氧化碳作為能量和碳的來源，通過新陳代謝排出甲烷。作為厭氧細菌，此菌也不需氧氣。在地球上，此菌常見於沼澤、濕地以及食草家畜的內臟中。
所以，即使是火星這樣缺氧、高輻射、高溫、極冷的極端環境，生命仍有可能生存。
在1973年到1981年，沃德與數位合著者研究了火星自轉軸與軌道傾角的意外改變對火星氣候的影響。他們發現，火星在整個太陽系中是獨特的：只有它的自轉軸傾斜方向可以改變24度（±12度）之多。
這種極不正常的行星自轉軸傾角（正常傾角為25度左右）變化會完全改變火星的氣候，因為極地冰蓋會離太陽更近。雖然火星極地的夏季氣溫最高也不過約零下120攝氏度，但比二氧化碳的冰點高許多。
已發現的極端惡劣環境中的生命有哪些
科學家們發現，在地球上一些條件最嚴酷的地方，仍然生存著一些不可思議的“生命”!
▲燈塔水母是地球上唯一的"不死生物"，老了還能玩返老還童。
在地球的所有生命中，有一種東西是任何種類的生命都無法逃脫的，那就是死亡。
地球上沒有任何生物可以和“不死水母”相比，這種燈塔水母長約4到5毫米。通常情況下，水母繁殖完下一代後就會死亡，但燈塔水母性成熟之後卻可以“返老還童”，重新回到幼蟲狀態，然後繼續成長開始另一次生命歷程。從理論上來說，燈塔水母可以無限制地進行這種“返老還童”的迴圈週期，從而達到永生不死的目的――當然，它們首先得防止在海洋中被其他掠食動物吃掉。
▲最耐寒的生命
燈蛾毛蟲能在零下70攝氏度低溫下生存。
儘管地球上許多地區的氣溫都在5攝氏度以下，然而在任何最寒冷的地方都可能找到生命存在的奇跡。許多不能通過自身新陳代謝系統產生體溫的動物仍然能夠在極端寒冷的環境中生存，譬如一種昆蟲狀生物――北極跳蟲，在寒冷的冬天，它們能夠在體內合成抗凍分子，從而大大降低體內液體的“冰點”。
一些地球生物甚至能在凍僵的情況下存活，譬如剛孵化不久的西部錦龜、北美林蛙等，在極端寒冷的環境中，它們能夠產生抗凍劑來保護身體最重要的部分。
加拿大埃爾斯米爾島的燈蛾毛蟲堪稱是地球上最極端的耐寒動物之一，它能在零下70攝氏度的低溫狀態下冬眠，即使它的血液和任何其他細胞外液體都處於結冰狀態，它仍能存活下來。
而南極線蟲更加離譜，在極寒的環境中，它可以任由自身細胞的細胞漿結成冰，但卻能讓細胞核和其他細胞器官處於非結冰狀態，沒人知道它們是如何成功做到這一點的。
著名的東方湖底樣本中就含有數千種生物體的DNA。
最新的研究更令人吃驚：科學家們鑿開了冰蓋，從位於93米深的霍奇遜湖的湖底挖掘到了一些乾淨的沉積物樣本，檢測發現有微生物DNA反應，細菌主要是放線菌和變形菌，但只有大約77%的DNA序列能夠與人類已知的物種相匹配。
這些距今10萬年的生命跡象，以前所未見的生命形式，正潛伏在南極湖泊下方。
▲最耐高壓的生命
然而令人難以置信的是，即使在海底1萬米深處――世界最深海溝“馬里亞納海溝”，那兒長年只有永恆的黑暗，生存環境甚至比金星表面更惡劣，那兒的海水壓力是地表大氣壓的1000多倍。許多科學家都認為那種地方不可能有生命存在，但那裡確實存活著一些奇怪的魚類和蝦。
驚奇地發現一種罕見的超大型片腳類生物“獅子魚”，這是一種類似蝦的甲殼綱生物，體長可達到28釐米。
為了能在深海的高壓環境下生存，這些深海生物都具有更加柔韌的細胞膜，並且它們的飽和脂肪也被多種不飽和脂肪取代。此外它們還能用一種三甲胺氧化物幫助他們的蛋白質折疊成正確的三維機構。一旦適應深海的壓力，這些深海生物就無法浮上海面生活，因為它們的細胞膜對於大氣壓來說將顯得“太脆弱”，如果它們有魚鰾，將會在浮上淺海的過程中膨脹和爆裂。
▲最耐乾旱的生命
無脊椎動物水熊蟲沒水喝也能活上120年
許多動物都能忍受一段時間的乾旱，但如果幾十年都不喝一滴水，大多數動物都不可能存活下來。因為生物的所有細胞都需要水來作為化學反應的媒介，並使細胞膜保持完整無缺。
然而令人難以置信的是，仍有幾種生命可以在長時間缺水的情況下存活下來，其中包括一些節肢動物、輪蟲、線蟲類蠕蟲等。一旦面臨乾旱，它們會將自己蜷成一個小球，然後等待雨季的到來。一種被稱作水熊蟲的小型無脊椎動物堪稱是地球上生命力最頑強的動物了，在花園青苔中和高山上都能找到它們的蹤跡。如果遭遇乾旱，它們會將自己蜷起來，並關閉身體的所有新陳代謝系統，然後“耐心等待”環境改善。研究顯示，水熊蟲在沒水喝的情況下可以通過這種“特殊手段”存活120年。
▲耐熱生命
蠕蟲在80攝氏度高溫下生存
然而蠕蟲不是最耐熱的，最耐熱的生命是。。。
研究發現，這種蠕蟲的尾巴通常會粘附在80攝氏度高溫的熱液噴口岩壁上，而它們身體的其餘部分則會遠離“高熱區”，科學家一直無法理解，為何這種蠕蟲的尾巴能夠承受80攝氏度的高溫而不解體，一種理論認為，它們的尾巴中含有一種在高溫下也能處於穩定狀態的膠原質蛋白質。
美國黃石國家公園的含硫溫泉，彩色的池底是嗜熱的細菌，它們可以在高於90度的溫度下生長。
高溫會使細胞內的蛋白質變性分解，令細胞死亡。
那麼這種菌怎麼能夠不失活性並正常生長呢？
科學家已從嗜熱菌中分離出多種蛋白質，這些細胞蛋白的結構有別於其他生物，熱穩定性高，可以在高溫下穩定運轉。
從組成生物體的蛋白來看。。。
我們知道，在受到—些物理或化學因素的影響後，蛋白質分子內部結構將發生改變，從而使蛋白質的生物學、物理以及化學性質亦發生變化的現象，稱作為蛋白質變性作用。
主要的物理因素有加熱、紫外線、X射線、超聲波處理以及強烈的攪拌作用；化學因素則有酸、堿、醇、鹽和尿素等。
發生變性作用的蛋白質，表現為兩種外觀特性。一種是並不發生沉澱，只是在將溶液調到等電點值時，產生結絮；另一種則是產生比較牢固的結塊，發生凝固。
一般來講，蛋白質的變性過程是不可逆的，所以，兩種類型的變性作用，事實上都不可能再得以恢復。
對於生物體來說，如果身體周圍的溫度抵達一個無法承受的極限，那麼像DNA和蛋白質這樣的複雜分子就會崩潰解體。
而陸地上最耐熱的生物當數一種名叫“撒哈拉銀蟻”的螞蟻，在酷熱的沙漠上，它們的身體能忍受53攝氏度的高溫，但也只能堅持幾分鐘時間。
撒哈拉銀蟻
可是，接下來，又有新的發現。。。
德國科學家發現了一種耐熱生物
在溫度持續超過攝氏80度的情況下，地球上絕大多數生物無法存活。
海棲熱袍菌卻能夠很好地適應熱泉和火山岩環境。
海棲熱袍菌
德國拜羅伊特大學的專家研究發現，這種極端嗜熱菌之所以能夠在高溫下生活，主要是其體內的NusG蛋白具有高的熱穩定性。NusG蛋白在許多生物中發揮重要調控功能，特別在基因表達中具有重要作用。
對其他細菌的研究發現，NusG蛋白的羧基端和氨基端互不接觸，而海棲熱袍菌的NusG蛋白的羧基端和氨基端幾乎總是緊貼在一起，並因此而具有“自我抑制”功能。核磁共振光譜分析，觀察到這種蛋白的羧基端和氨基端一直在進行瞬間閉合、張開兩種狀態的轉換，每次張開十萬分之二秒，之後閉合千分之一秒，也就是在任一時間點，海棲熱袍菌細胞中有98%的NusG蛋白分子處於閉合狀態，其餘2%處於張開狀態，這一方面保證了這種蛋白在基因表達中的調控功能，另一方面提高了其熱穩定性和細菌的耐熱能力。
在常溫下存活細菌的類似蛋白中，尚未發現這種不停的瞬間結構轉換現象。
目前來看，生命體能夠承受的最熱溫度紀錄是121攝氏度，這一紀錄是被一種名叫“Strain121”的嗜熱微生物創下的，它們通常生活在溫度100攝氏度左右的深海熱液噴口附近。一項實驗顯示，“Strain121”在實驗室中被加熱到121攝氏度時仍能照樣生存，即使在130攝氏度的環境中，這種微生物仍能維持生命，只不過無法複製繁衍。
直到日本科學家打破記錄，發現了更高耐熱生物
日本理化學研究所播磨研究所放射線科學綜合研究中心的油谷克英研究員領導的研究小組，對一種嗜熱菌的蛋白質“CutA1”進行了研究，發現這種蛋白質在高達148.5攝氏度時才會遭到破壞。這一發現比目前所知的耐熱蛋白質的最高耐熱溫度提高了30攝氏度，是迄今為止發現的最耐熱蛋白質。
“CutA1”蛋白質廣泛存在於微生物和動植物體內，人的腦細胞中也含有這種蛋白質。研究小組通過對這一蛋白質立體構造的分析，還發現這種蛋白質分子表面分佈的離子鍵是保持熱穩定性的關鍵。覆蓋蛋白質分子表面的離子鍵形成網路狀，起到隔熱材料的功能。研究小組在各種條件下觀察熱分解的過程，發現蛋白質的立體結構能夠抑制氨基酸殘基的熱分解，並在接近150攝氏度的高溫環境下保持蛋白質的形狀。
這一發現對設計高耐熱性蛋白質以及分析普里昂異常蛋白質在體內的功能具有重要作用。該研究成果刊載於《歐洲生物化學簡報》上。
究竟這種離子鍵能強大到何種程度，是否能夠達到耐火的程度嗎？1000多度，目前根本還沒見到過。。。
▲嗜毒生物“煉金術士”
再來看看這張圖，是嗜毒生物的作品。
嗜毒生物作品
科學家把一種生長在重金屬環境的細菌，和高濃度的有毒氯化亞金一起放在特製的反應爐內，發現氯化亞金會先與環境中的物質產生硫化金，而細菌為了捍衛自身的生存，將環境中有毒的硫化金分解，產生了黃金。這類嗜極菌，簡直就是高明的“煉金術士”。
▲嗜輻射生命
耐輻射球菌
耐輻射球菌
20世紀50年代中期，美國俄勒岡農業實驗室的科學家進行了一項實驗，想看看伽馬射線（γ射線）是否能對食品罐頭滅菌。γ射線是一種高能電磁輻射，具有極強的穿透能力和對細胞的殺傷力。
科學家的想法是，如果能通過適當劑量的 輻射殺死密封罐頭中的所有細菌，那麼罐頭食品的保質期就會變得更長。但意料之外的情況卻引起了科學家的注意。按理說，一個受到過超高劑量γ射線照射的肉罐頭，其中所有已知的生命形式都應該被殺死了，但它卻依然變質了。地球上究竟有什麼東西能抵擋住這樣的打擊呢？當罐頭再一次被打開的時候，科學家發現了一種新的細菌。這種被稱為“耐輻射球菌”的微生物，可以承受比人類細胞致命劑量還要高出數千倍的輻射，是地球上最“堅強”的生物之一。
科學家通過研究發現，這種細菌有著高效而準確的DNA修復系統。
▲ 強鹼中的生命
被馬克·吐溫稱為“毫無生機”的Mono湖是一個鹼性湖，平均pH值為9.8，湖邊奇形怪狀的岩石就是強鹼生成的。
科學家在湖水中發現了大量的嗜堿微生物，其中的鹽水蝦可以在這麼濃的堿水裡優哉遊哉。