科幻作品总爱把地球周边的星空描绘成高等外星文明的乐园，飞碟穿梭，星际帝国林立。

但真实的宇宙邻里，可能远比我们想象的安静。

这项研究给出的理由，并不来自望远镜里看到了什么，而是来自一个朴素的生态学问题：一颗星球上的植物，究竟“喂养”了多少演化？

美国北亚利桑那大学生态信息学教授克里斯·道蒂领衔的团队，在《国际天体生物学杂志》上发表了一项研究，提出了一个颇为新颖的观点。

他们认为，系外行星上复杂生命的演化进程，主要取决于光合作用长期累积的能量，而不仅仅是时间的流逝。

在地球上，温暖湿润的地区通常植物繁茂、物种丰富，而寒冷干燥的地区则相对贫瘠。

科学家认为，更多的植物生长为动物提供了更多能量和生态空间，这让适合光合作用的条件与生命多样化的机会紧密相连。

光合作用把光能转化为化学能。研究人员据此假设，一颗行星在整个历史中捕获的光合能量总量，可能决定了它的演化进度。

按照这个逻辑，一颗更年轻但更温暖湿润的行星，反而可能比一颗更古老却寒冷干燥的行星“演化得更远”。

为了建立参照，团队回溯了地球的历史。在更高效的维管植物出现之前的32亿年里，光合作用大约固定了2.4×10²⁵克碳。

维管植物拥有专门输送水分和养分的组织，它们登场之后，直到人类出现之前，又有约7×10²⁵克碳被固定下来。

这两个数字，成了衡量其他行星演化阶段的“标尺”。换言之，地球花了数十亿年，才“攒够”了让复杂生命登场的光合能量。

红矮星质量小、温度低、寿命极长，可以稳定燃烧数千亿年乃至更久，远超太阳的寿命。

宇宙中最常见的恒星是红矮星，围绕它们运行的行星被认为是寻找生命的重点目标，但这些行星的“种植条件”与地球大不相同。

许多红矮星行星处于潮汐锁定状态，永远只有一面朝向恒星，另一面则陷入永夜。

论文合著者、北亚利桑那大学信息学副教授迈克尔·高恩洛克说，这些行星上的光合生命可能已经比地球多进行了数十亿年。

“但由于光照更少，可用于光合作用的表面积也只有一半，每年的光合总量很可能更低。谁更领先，这正是我们试图定量回答的谜题。”他说。

植物生长还取决于温度和降水。合著者、英国布里斯托大学讲师丹尼斯·谢尔盖耶夫此前模拟了多颗系外行星的气候，绘制出温度、光照和降水分布图，团队据此估算了它们一生的潜在植物生长量。

以距地球40光年的TRAPPIST-1e为例，尽管它比地球古老数十亿年，但其一生的潜在固碳量仅为地球的21%。TRAPPIST-1系统因拥有七颗岩质行星而闻名，是近年来天文学界的明星目标。

“这还不及地球在维管植物出现前固定的碳量，因此我们估计TRAPPIST-1e可能仅处于微生物阶段，远远落后于地球。”合著者卡梅伦·赫拉巴克说。

在29颗可能存在液态水的邻近系外行星中，团队只找到两颗演化进度可能超过地球的世界，即GJ 1061c和K2-3d。它们比大多数邻近类地行星更大、更热、更明亮，也更古老。

另有三颗行星，可能已经达到大致相当于地球中生代、也就是恐龙时代的阶段。

在TRAPPIST-1行星系统度假会是什么样的体验？海报邀请你“进行一次穿越TRAPPIST-1星系的星球跳跃之旅”。该恒星系由TRansiting Planets and PlanetIsmals小型望远镜（TRAPPIST）和NASA的斯皮策太空望远镜揭示。

物理学家费米曾有一个著名追问：既然银河系中出现智慧生命的可能性很高，那么“他们在哪儿”？

道蒂说，这项研究表明，我们的星际邻居之所以安静，可能是因为多数类地行星在演化上落后于我们，还停留在微生物阶段。

“这意味着我们可以安心睡觉了。”他打趣道。

研究还发现，在最可能超越地球的几颗行星上，降水往往是限制植物生长的主要因素。在地球上，沙漠即便阳光充足，植物生长也很有限，原因正是缺水。

因此，若那里真的演化出智慧生命，塑造它们的生态环境可能更像沙漠或温带。用道蒂的话说，那里“更像《沙丘》，而不是《阿凡达》”。

有趣的是，人类的祖先很可能就演化于降水限制植物生长的稀树草原林地。

当然，研究人员也承认，模型假设生命以地球的方式出现和演化，而行星大气可能深刻改变其气候与光合潜力。

未来詹姆斯·韦布太空望远镜获取的大气数据，将有助于修正这些估计。高等外星文明就在附近的可能性并未被排除，只是看起来没那么大了。

无论结论如何，这项研究都把“生命能走多远”这个问题，从哲学思辨拉进了可以计算的范畴。