地球誕生出像人類這樣的高智慧生命體，這樣的bug級存在是偶然還是必然？
與地球條件類似的星球也會誕生出像人類這樣的生命體嗎？
人類的誕生是偶然的。與地球條件類似的行星或者「讓地球再來一次演化史」，出現和晚期智人在智能水平上相近的生命體的概率不大，在外觀與行為方式上相近的概率極小。
在宇宙中，類似太陽的恆星不是主流。紅矮星、質量和太陽差異較大的其他黃矮星之類恆星附近的類地行星的自然條件並不像地球，產生智能生命的概率是有的，外觀與行為方式像人類的可能性更低。
天文學家和物理學家還是比較看好智能生命的出現率的，他們一般認為，只要行星上出現了生命，那麼智能生命就不遠了：智能對物種在競爭中取得優勢具有很大的意義，只要生物圈維持的時間夠長，智慧生物一定可以出現。
儘管如此，不能想當然地覺得地球可以一直等候隨機篩選。地球表面的生物圈能存在多久，取決於太陽。太陽輻射在徐徐增強，按照目前太陽輸出功率上升的速度，從現在起再過約9億~10億年就會達到烤乾地球海洋的地步，那意味著不再有概率產生外觀與行為方式像人的生物——在約55億年的時間裡沒隨機出人來，地球就基本告別自行車了。
生物學家則認為，「在地球生物圈裡出現晚期智人」這件事要依賴許多偶然因素。分子鐘顯示LUCA有可能在45億年前出現，花了45億年才篩出人，那麼55億年沒篩出來的可能性或許相當大。
以下截圖來自查爾斯·阿德勒的《巫師、外星人和星艦：科幻與奇幻中的物理數學》第210頁：
關於地球生物誕生和演化的貝葉斯分析也給出類似的結果：
2020年，哥倫比亞大學天文學家David Kipping在PNAS上發表的論文描述了利用化石記錄中生命出現的年代學和地球的宜居性時間窗口為地球歷史建立重演模型，探尋在地球歷史一遍又一遍地重演的情況下誕生生命和智能的概率[1]。
研究人員並沒有將生命發展出智能的時間設為固定量，而是將它作為一個自由參數。在不同的設定下，將生命的可能性歸結為四類：
1、生命是普遍的，生命通常會發展出智能；
2、生命是稀有的，生命通常會發展出智能；
3、生命是普遍的，生命很難發展出智能；
4、生命是稀有的，生命很難發展出智能。
他們利用貝葉斯方法分析了這四個假設模型。結果發現，「生命普遍」對「生命稀有」的可能性比率是2.8:1，如果以地球海洋形成後3億年內的碳-13耗盡的鋯石礦床中發現的疑似生命痕迹作為證據，這比率更上升到8.7:1以上，出現生命的可能性十分大。
智能的情況就不同了。「很難發展出智慧」對「容易發展出智慧」的比率是1.5:1。在約55億年的時間裡，地球上不出現智能生物的概率超過一半。
研究人員指出，這項分析並不提供確定的答案，只是提供基於地球上發生的事情推測出的統計概率。
至於稱人類為「bug級存在」，那不是良好的定義。人類整體上擁有的力量達到了藍菌和植物在歷史上的環境影響力水平，但人類個體身上滿是哺乳類祖先留下的破綻，例如搞壞了再生相關的增強子引起身體受傷後癒合的水平低下。2016年，一項研究[2]認為病毒是人類演化的主要驅動力：
- 自「人猿相揖別」以來，人體合成的蛋白質在結構和組成上的變化有30%由病毒導致，與病毒相互作用的蛋白質發生適應的速度是其它蛋白質的三倍。
- 「近親物種產生不同機制來執行DNA複製、膜細胞器生成等相同細胞功能」的現象，就可以用病毒帶來的選擇壓去解釋。
人類基因組裡有一千多個古代逆轉錄病毒打進來的基因片段。其中一部分已經在發揮生理功能，涉及人類的繁殖與生長。另有一部分還能產生新病毒。某病毒感染全人類或人類的遙遠祖先的事情在歷史上可能已經反覆發生了成百上千次。
人類基因組計劃讓科學家們看到了自己的代碼是怎樣的一座屎山，看到了人的生長和繁殖背後是病毒基因在操作。這包括涉及記憶形成的突觸的行為：
- 人的記憶力可能關係到病毒片段，現在Arc基因的行為仍然很像病毒[3]。
- 內源性逆轉錄病毒編碼的BANCR可能通過增大心臟塑造了人類的體型。
- 人內源性逆轉錄病毒在胚胎含有1~2個細胞時最為活躍，調控人類胚胎的發育。隨著發育進行，病毒基因的活性逐漸下降，但仍在一部分細胞里表達。檢測病毒基因活性可以判定胚胎髮育階段[4]。
- 人內源性逆轉錄病毒HERV-K從人類胚胎含有個位數細胞的階段開始表達，指導產生病毒蛋白和激活胎兒發育的關鍵基因，這些病毒蛋白可以干擾外源病毒進入胚胎細胞的過程。該病毒進入人類基因組的歷史可能只有20萬年[5]。
- 人內源性逆轉錄病毒HERV-H指導產生的RNA負責開關早期胚胎的一些基因。研究發現[6]13個HERV-H開關幫助保持早期胚胎細胞的多能性，阻斷這些病毒基因的活動會造成胚胎停止發育。進一步實驗發現，這些RNA能將成人細胞逆轉為多能幹細胞。
- 合胞蛋白由胎盤中直接接觸子宮的一部分細胞產生，引導胎盤結合母體組織。合胞蛋白與逆轉錄病毒包膜蛋白env[7]幾乎一樣。在人類基因組中，指導產生合胞蛋白的基因看起來就是內源性逆轉錄病毒基因，旁邊還有兩個目前看來無功能的病毒基因（gag和pol）[8]。哺乳動物合胞蛋白基因有許多種，可能來自不同的病毒[9]，其它許多病毒基因也有差異[10]。
- 根據2015~2016年的遺傳學研究，約6500萬年前作為我們祖先的早期哺乳動物沒有胎盤，該構造可能整個都是內源性逆轉錄病毒搞出來的。另一些研究顯示，胎盤相關的事件或許有1.5億~2億年歷史。
- 多種內源性逆轉錄病毒參與了免疫系統的開關。
你可以從中感受到人類在設計的角度是怎樣的一團混沌。出現這樣的東西沒有什麼特殊的難度，純屬鳥槍法隨著時間篩出來的而已。
關於BANCR：
斯坦福大學醫學院的Kitchener Wilson博士與其心血管研究所所長吳慶明教授等科學家合作的一項研究[11]發現，人類等大型靈長類動物心臟的增大是遠古逆轉錄病毒打進人類基因組的DNA指導的長鏈非編碼RNA「BANCR」操縱的。
該RNA只在上述動物胎兒發育中的心肌細胞和某些癌細胞里活躍。利用誘導多能幹細胞技術，研究人員發現BANCR有助於發育中的心肌細胞遷移，並影響心臟尺寸。
嚙齒類不會產生BANCR，在人工將其導入小鼠胚胎後，胚胎左心室異常增大。對大鼠心臟注入表達BANCR的病毒，也造成心臟增大。人類罕見的擴張型心肌病似乎也是BANCR表達水平超標引起的，患者心臟異常大且功能差、可能危及生命。一系列證據表明，靈長類的遠古祖先被病毒感染，導致一群靈長類有了更大的心臟、更強的血液供應能力，促進了體型的增大。
關於Arc：
Pastuzyn et al. The neuronal gene Arc encodes a repurposed retrotransposon Gag protein that mediates intercellular RNA transfer. Cell. January 11, 2018. doi: 10.1016/j.cell.2017.12.024.
Ashley et al. Retrovirus-like Gag protein Arc1 binds RNA and traffics across synaptic boutons. Cell. January 11, 2018. doi: 10.1016/j.cell.2017.12.022.
德國馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所的韋蘭德·B·亨特教授及其團隊進一步研究了他們認為在人類演化史上發揮重大作用的ARHGAP11B基因。只有人類和現已滅絕的人類近親尼安德特人與丹尼索瓦人才有這個基因。
團隊通過綠色熒光蛋白檢測人類特異性基因ARHGAP11B，在轉基因絨猴胚胎的新皮質區域發現了與人類相似的基因表達。這是首個表達該基因的非人靈長類模型。該基因增加了絨猴胚胎的腦容量，明顯增加了絨猴大腦皮質上的皺褶、出現了腦回樣結構，上層神經元顯著增多。
此前已經有研究證明該基因可以讓轉基因鼠腦幹細胞明顯增多，有約一半實驗鼠出現新皮層摺疊。而這次是第一次在非人靈長類動物身上發現ARHGAP11B基因可以引起新皮質擴張，證明該基因直接關聯到靈長類新皮質體積的增長及腦回結構的形成，這是讓人類比其他靈長類更智能的重要機制。而這機制只不過是個可以隨機突變出來、可以轉到其它生物身上發揮作用的基因。
地球生物的演化基於突變，突變基於錯誤，造成了大部分突變是中性的，有益和有害的突變都不多，稍微有益的東西也並不容易產生什麼優勢。靠病毒能帶來的效果同樣有限：穿透血腦屏障的病毒帶來的往往不是改進而是致死的疾病。逆轉錄病毒感染整個物種這樣的事情，一不小心就會變成生化災難。在這種情況下試錯需要的恰恰就是時間，而從地球的經驗來看，這需要的時間長度跟地表生物圈能維持的時間長度接近，以至於不能「將足夠多的偶然堆砌起來、視為必然」。
參考
- ^DOI: 10.1073/pnas.1921655117
- ^David Enard, Le Cai, Carina Gwennap, Dmitri A Petrov. Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.12469
- ^Arc指導合成的蛋白質衣殼會隨機地包裹上細胞里的短鏈RNA，就像病毒那樣。
- ^http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25658370
- ^http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4503379/
- ^http://www.nature.com/ng/journal/v48/n1/full/ng.3449.html
- ^該病毒蛋白幫助病毒侵入宿主細胞
- ^http://www.nature.com/nature/journal/v403/n6771/full/403785a0.html
- ^小鼠和人的合胞蛋白基因就不一樣
- ^http://www.pnas.org/content/109/7/2184.long
- ^https://doi.org/10.1016/j.devcel.2020.07.006
偶然。
在我看來，這更像是一個人存原理?的問題
為何我們存在？因為宇宙必須足夠古老，某些恆星已經完成他們的演化以產生像氧和碳那樣的元素，這是搭建碳基生命的基石。而宇宙也必須足夠年輕，使得某些恆星依然在提供能量以維持生命。
而智慧生命會額外要求更多的的元素，例如你閱讀這段文字時，大腦中活躍的磷和碘，你血液中的鐵，以及你體內對生存至關重要的重金屬，都是死去恆星甚至中子星的殘骸，身為智慧生物的你，可以說是全身星光璀璨。
此外，就是對於生命進化速度的要求，地球用45億年，才養育出了一個連恆星系旅行都沒點出來的孩子，可見宇宙對於碳基生命的苛刻之處。
以恆星舉例罷，一般恆星的質量越大壽命越短。比如太陽的壽命為100億年。作為比較，半人馬座比鄰星，視星等只有11等，直徑只有太陽的七分之一，亮度只有太陽的千分之一，表面溫度只有太陽的三分之一，表面溫度僅2000度，但是它的壽命卻達到太陽的7倍，壽命長達700多億年。
據估計，壽命最長的恆星壽命可以達到1500億年，而在銀河系的另一端,有一顆名叫「手槍星」的恆星,直徑達到太陽的2000倍，表面溫度約65000度，輻射的能量達到太陽的3000萬倍，估計該恆星的壽命不過1000萬年。
另外，有一份用來對照的表格:
恆星質量（以太陽為單位） 壽命
0.1 1000億年
0.5 500億
1 100億
2 60億
5 30億
10 10億
20 5億
60 7000萬年
100 400萬年
120 270萬年
由此可見，能哺育生命的太陽，不能太大，也不能太小，過於巨大的恆星會在生命進化出眼點之前就蒸發它們賴以生存的海洋。而過小的恆星則過於暗淡，從而讓宜居帶的範圍大幅度縮水，由此引發的各種參數變動直接給了它們一個0容錯的地獄開局。
但是我認為生命仍然是普遍的，只不過大多數生命都死在了新手教程關，木星的衛星也有可能存在著極端的微生物，火星上也可能有來自幾個紀元前的微生物遺民。就連彗星上都能找到核苷酸自然演化的證據，我們也同樣有理由相信任何甲烷湖泊中都存在著沉睡的生命。只不過這些生命可能永遠沒有機會演化出智慧，或許直到太陽熄滅，這些生命也不會有進化意義上的改變。
所以，不是因為活下來的都是運氣好的。而是只有運氣好的才能活下來並且問出這個問題。
不過宇宙中到處都充滿了賭上身家的賭徒，相信我們也或許不是唯一的賭怪。
理性分析思考一下，如果生命體存在，那麼它就要與外界有能量交換，為了獲取能量且躲避災害（比如自然滾落的岩石就算災害，火山噴發也算災害，在一個星球上岩石自然滾落和火山噴發這樣的事是必然會發生的事件吧），顯然會移動的生命體就要比固定不動的生命體要更有優勢；同時有能量交換就意味著生命體內部是「運動「的，內部能運動，那麼讓個體也能運動就有了可行性，這樣，生命體會運動就成了必然會發生的事件。
會運動的生命體，主動運動這件事是需要消耗能量的，自然界的能量總是不夠用的，總是稀缺的，自然界能量稀缺也是生命體產生的一個必須條件，因為如果能量不稀缺，那必然是距離能量來源（比如太陽這樣的恆星）近，距離太陽近的後果誰都知道，能量是不缺了，可是烤死了。
既然生命體所在的環境能量稀缺，那麼有效的獲取能量就成了必須要做成功的一件事，因為要是消耗的多獲取的少，入不敷出那就直接餓死了。
更有效的獲取能量，更有效的躲避災害，那麼就要知道能量在哪，災害在哪，還要準確的決定去哪不去哪，做不到這些的生命體就直接被大自然的殘酷淘汰，死亡了，能生存下來的都是能做到這些的。俗話說有對應的結構才能有相應的功能，生命體為了要做到上面說的這些，有一套類似的神經系統就成了必然的選項。
這是第一點，
那麼第二點呢？
我們小學時候就學過，同樣面積的兩塊鐵皮，打造成方杯子和圓杯子，當然是圓杯子能裝更多的水，所以生命體為了裝「更多的水」就要盡量把身體結構的部分長的更趨近於圓形，比如樹榦是圓的，胳膊大腿是圓的，蘋果也是圓的，腦袋瓜也是圓的。
那為什麼不是正圓而是近似於圓呢？我們都吃過火鍋，鴛鴦鍋中間為什麼是S不是直的？因為直的稍微長一點或者短一點都沒辦法安裝上去，這就對加工精度提出了更高的要求，更精密的加工意味著更多的能量損耗，所以只有S形，只要別短了，就都能安裝好，生物體也是一樣的道理，差不多的圓才能在有更大容量的前提下，盡量減少生長時候的能量損耗。
要想在水裡（或者其他液體里）游的快，在空氣里跑得快或者飛的快，反正就是要想運動的快，那麼流線型就成了一個經濟且實惠的選擇，流線型也與近似圓不但不衝突且殊途同歸，這樣看來方形或者奇形怪狀的多細胞大個生命體就幾乎沒辦法生存了，哪怕曾經出現過也肯定會被淘汰。
那麼多細胞生物是必然的嗎？大案也是必然的。因為多細胞的優勢太大了啊，倆生命體，個頭都如雞蛋大小，一個是只有一個超大個的細胞，另一個是幾億個細胞，稍微來點災害或者意外，單個細胞死了，個體就死了，多細胞的死了一些細胞，對整體影響很可能不大，比如斷一條腿也能繼續活著。
從以上分析來看，【如果】生命產生了，那麼多細胞水陸生物的出現都是必然的，
那麼人類的出現呢？
人類這個物種的背後本質是什麼？我們從人類的特點和行為來做一個理性分析:
突然有事，如果喜歡我這個回答的人多，點贊多，那麼等有時間我再補充。
這是循環論證，
【地球】【誕生】【人類】【智慧】【生命】
這些都是一切發生後的存在的概念，在時序上，你的這段話已經完成了自我實現。
這種操作時間軸的喻示能夠叫做必然嗎？叫言靈都更好點吧。
對地球來說當然是偶然的，但對茫茫宇宙而言則是一種必然的存在。
就好比你買彩票中頭獎對你來說絕對只是一種偶然事件且概率極其之低。
但是，在全省乃至全國範圍內來說，出現某個可以中得頭獎的彩民毫無疑問是必然的。
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