表面上看，宇宙是黑暗的、寒冷的，并且充满了致命的辐射，但是，生命或许已经找到了在宇宙中生存的方法。

当我们思考外星人是否存在的问题时，我们通常会想象他们生活在一个大致类似地球的行星上，而这颗行星围绕着一颗恒星运转。我们通常不会认为他们独自生活在太空之中。不过，这或许并不是一个荒谬的想法。2016年4月，有研究者报道，一些构成生命的基础成分能够在严酷的环境中——模拟星际空间的条件——由简单的物质生成。

法国尼斯大学的科妮莉亚·迈纳特及其同事的研究表明，当暴露在紫外线(在太空中广泛存在)下时，由冰冻的水、甲醇和氨的混合物——已知所有这些分子都存在于恒星形成的巨大“分子云”中——能够转化为多种糖分子，其中就包括核糖，这是核糖核酸(RNA)的重要组分。

这一结果意味着，生命的基础分子可能是在太空中形成的，然后通过冰彗星和小行星扩散到地球。实际上，这一发现并不出人意料。我们几十年前就已经知道，其他组成生命的基础成分能够从类似的化学反应中形成，之后再融合到彗星、小行星和行星上。

然而，存在一个更加有趣的可能性。生命本身可能并不需要一颗温暖、舒适，沐浴在阳光中的行星。如果原始的配料已经存在于行星之外的太空之中，生命是否有可能在那里开始呢？

对生命起源的讨论并没有经常考虑这一场景。要搞清楚生命在早期地球如何起源已经足够困难了，更不必说温度接近绝对零度，并且近乎真空的星际空间了。制造生命的基础分子，如糖和氨基酸等，其实并不困难，有很多化学上可行的方式，从早期太阳系中就可以找到起始的简单分子。

困难的部分在于，如何使这些复杂分子组合起来，形成某种能够完成生命过程(比如复制和代谢)的东西。没有人做过这些，也没有人能提出一种在营养物质丰富的环境中(比如一颗温暖的岩石星球)完全可行的、描述该过程可能发生的机制，更不用说是在太空里了。

不过，关于生命为什么没有在远离任何恒星、被视为贫瘠荒漠的星际空间中出现的问题，还没有得到根本性的解答。这里我们来描述一下可能发生的过程。

举一个极端的例子，我们可以想象某种类似经典科幻小说《黑云》(Black Cloud，天文学家弗雷德·霍伊尔发表于1959年)里面描述的同名物体：一种有感知能力的气体，漂浮在星际空间，并惊讶地在一颗行星上发现了生命。但是，霍伊尔并不能给出合理的解释，来说明一种未详细说明化学组成的气体如何变得有智能。我们可能需要想象一些更加实实在在的东西。

尽管我们不能确定所有的生命都是碳基生命，就像地球上的生命一样，但还是有理由认为这种可能性其实很大。在作为复杂分子的基础成分方面，碳比硅——对外星生物化学的推测中最受欢迎的元素——更加多能。

英国爱丁堡大学的宇宙生物学家查尔斯·科克尔认为，地球生命的普遍基础——基于碳并且需要水——“反映了一种宇宙常态”。他承认道：“我有一个相当保守的观点，即被科学普遍证明的都是误入歧途的。”尽管如此，现在我们还是限定在碳基生命，它们如何在外太空产生呢？

基本的化学不是问题。除了糖类，地球生命还需要氨基酸——蛋白质的基础构件。我们已经知道，氨基酸也可以在外太空中形成，因为在从未接触行星表面的“原始”陨星上，就曾发现过这类物质的存在。

这些氨基酸以冰晶的形式出现，来源是某些类似“Strecker合成”(以19世纪发现该反应的德国化学家命名)的化学反应。这种反应涉及到一些简单的有机分子，如酮类或乙醛，能与氰化氢和氨结合。另一方面，由紫外线触发的光化学反应也能导致氨基酸的形成。

乍看之下，这些反应似乎不应该在太空深处发生，那里既没有热，也没有光来驱动反应的进行。在低温、黑暗的环境下，分子即使互相碰撞，也没有足够的能量使化学反应开始。这些分子就好像跑到一堵过高的墙之前，怎么也无法越过去。

然而，在20世纪70年代，苏联化学家Vitali Goldanski获得了不同的结果。一些化学物质可以在冷却至只比绝对零度高4度的条件下进行反应，这一温度与太空的低温相差无几。它们只需要一点点来自高能辐射，如伽马射线或电子束——比如充斥在太空中的宇宙射线——的帮助。

在这些条件下，Goldanski发现碳基分子形成了乙醛，后者在分子云中十分常见，能连接形成长达数百个分子的聚合物链。Goldanski认为，这种太空条件下的反应可能帮助了生命基础分子的形成，所用的材料包括氰化氢、氨和水等简单分子。

然而，要把这些分子加以整合，形成更加复杂的形式，就要困难得多。高能辐射或许能触发第一步反应，但接下来就开始成为问题了。紫外线和其他形式的辐射能导致科妮莉亚·迈纳特所展示的那些反应，但科克尔称，这些辐射摧毁分子的能力与合成分子的能力一样厉害。潜在的生物分子——最初的蛋白质和RNA——被破坏的速度可能远比它们形成的速度快得多。

“终极的问题是，其他完全外星的环境是否会导致能自我复制并演化的化学系统，”科克尔说，“我没有看到这一过程为什么不会在极冷环境中，或者在冰晶表面上发生的原因，但总体而言，我认为这些环境并不是非常有利于极复杂分子的形成。”

行星提供了两种更加温和的能量来源：热量和光照。地球上的生命绝大多数都从阳光获取能量，以此类推，围绕着其他恒星的“系外行星”肯定也会拥有自己的能量来源。

关键的热量还可能来自其他地方。一些科学家认为，地球上最初的生命并非依赖太阳能，而是在深海热液口附近，获取来自地球内部的能量。即使是今天，这些热液口依然能提供温暖并富含矿物质的原料。

在木星的主要卫星上也有热量，源自木星对其施加的巨大潮汐力。潮汐力能挤压卫星内部，通过摩擦产生热量。正是这些热量，使冰冻的木卫二(欧罗巴)和木卫三(盖尼米德)的次表层融化成为海洋，使木卫一(伊奥)的表面变得炽热，充满火山活动。

在星际空间中，附着在冰晶表面的分子很难找到这样的能量来源，但那里可能存在着另一些选项。1999年，加州理工学院的行星学家大卫·史提芬逊提出，星系中可能存在着众多的“流浪行星”，漂浮在恒星