生命是什么时候第一次出现在宇宙中的？

　　大爆炸后大约 1500 万年，整个宇宙已经冷却到从炽热开始时留下的电磁辐射大约处于室温的程度。在 2013 年的一篇论文中，我将这个阶段标记为＂早期宇宙的宜居时代＂。如果我们生活在那个时候，我们就不需要太阳来取暖；即宇宙辐射背景就足够了。
　　生活就这么早就开始了吗？可能不是。大爆炸后最初 20 分钟的高温、高密度条件只产生氢和氦，以及微量的锂（100 亿分之一）和微不足道的重元素。但是我们所知道的生命需要水和有机化合物，它们的存在必须等到大约 5000 万年后第一批恒星在其内部将氢和氦融合成氧和碳。生命最初的瓶颈不是像今天这样的合适温度，而是基本元素的产生。
　　鉴于重元素的初始供应有限，生命实际开始的时间有多早？宇宙中的大多数恒星形成于太阳之前数十亿年。根据宇宙恒星形成历史，类太阳恒星附近的生命很可能开始于宇宙历史的最近几十亿年。然而，在未来，它可能会继续出现在围绕矮星运行的行星上，比如我们最近的邻居比邻星，它的寿命将比太阳长数百倍。最终，人类希望搬迁到像比邻星 b这样的矮星周围的宜居行星。，它可以保持自己温暖的自然接近核炉长达十万亿年的未来。
　　据我们所知，水是唯一可以支持生命化学反应的液体——但我们不知道的还有很多。由于宇宙辐射背景变暖，早期宇宙中是否存在替代液体？在一个新研究中，表明氨、甲醇和硫化氢可能在第一批恒星形成后就以液体形式存在，而乙烷和丙烷可能会在稍后成为液体。这些物质与生命的相关性尚不清楚，但可以通过实验进行研究。如果我们成功地创造出合成生命，就像在哈佛大学Jack Szostak 的实验室中所做的那样，我们就可以检查生命是否可以在水以外的液体中出现。 确定宇宙早期生命如何开始的一种方法是检查它是否在最古老的恒星周围的行星上形成。预计这样的恒星缺乏比氦重的元素，天体物理学家称之为＂金属＂。（在我们的语言中，与大多数人不同，例如，氧气被认为是一种金属）。事实上，在银河系外围发现了贫金属恒星，并被认为是宇宙中最早一代恒星的潜在成员。这些恒星通常表现出丰富的碳，使它们成为＂碳增强金属贫乏＂（CEMP）恒星。
　　因此，我们可以搜索经过或经过 CEMP 恒星前方的行星，并在它们的大气成分中显示生物特征。这将使我们能够根据这些恒星的年龄，从观测上确定宇宙中生命开始的时间。同样，我们可以根据长寿命的放射性元素或尘埃粒子在其表面撞击造成的疤痕程度，估计我们可能发现的漂浮在地球附近（或可能坠毁在月球上）的星际技术设备的年龄。
　　一个互补的策略是寻找来自早期遥远文明的技术信号，这些信号利用足够的能量使它们在广阔的宇宙尺度上可被探测到。一种可能的信号是来自平行光束的闪光，用于推动光帆。其他可能与宇宙工程项目有关，例如移动恒星。预计在整个宇宙中都无法检测到通信信号，因为信号在每个方向上的传播时间都需要数十亿年，而且没有任何参与者有足够的耐心进行如此缓慢的信息交换。
　　但生命不会永远持续下去。遥远未来的生活前景黯淡。暗能量加速宇宙膨胀所导致的黑暗和寒冷条件可能会在10 万亿年后灭绝所有形式的生命。在那之前，我们可以珍惜大自然赐予我们的临时礼物。如果我们的后代能够维持一个足够智慧的文明，可以持续数万亿年，那么我们的行为将成为他们的骄傲。在此希望我们能够明智地采取行动，以便在他们的＂大历史＂中被铭记＂ 图书。