第一个回应是「不一定吧？因为，假如他们真的存在，为什么我们还没有看到他们呢？」这个响应可以源自二十世纪鼎鼎有名的物理学家费米（EnricoFermi），在1950年，当费米和他的同僚谈到外星人存在与否这个问题时，费米的响应是「Whereiseveryone？」（外星人在哪里？）表面上费米的响应可以解释为我不相信外星人存在，但是，从客观的科学观点来解释，费米的回应是「既然你说按照科学数据的分析和估计，宇宙之间应该有外星人的存在，而且，按照我们今天科学和技术上的成就来估计，我们可以想象得到外星人会有来到地球探索访问的能力，那么，如何解释为什么我们到现在还没有看到一个外星人呢？」所以，这个说法就叫做「费米的两难论」（Fermi’sParadox），就是外星人根本不存在呢？还是真的有外星人，不过我们没有看到而已？
对「外星人是否存在？」这个问题的第二个响应是「他们是可能存在的，让我们想办法去联系他们，跟他们交换讯息。」在1959年，两位天文物理学家科可尼（GiuseppeCocconi）和莫里森（PhilipMorrison），提出外星人存在的可能的想法，并且具体的建议侦测外星人发出的讯号的作法。
对「外星人是否存在？」这个问题的第三个响应是「宇宙这么大，历史这么悠久，按照若干数据的分析和估计，外星人、外星文明是应该存在的。」这个想法的基本论点可以用一个例子来说明，假如我们让一大群、很大很大一群猴子在计算机上敲敲打打，总会有一只猴子会敲出一套莎士比亚全集，还有一只猴子会敲出一套唐诗三百首，宇宙的历史大概是140亿年，光是我们的银河就有差不多一千亿颗恒星，宇宙差不多有一千亿座银河，这些都是庞大得难以想象的数字。在1961年，美国有一位天文学家德瑞克（FrankDrake），提出一个方程式用来估计在我们的银河里外星文明的数目字，这就是有名的「德瑞克方程式」（DrakeEquation）。
我会一一讨论这三个观点。其实，当我们问：「外星人是否存在？」这个问题时，有人会反问：「管他们是否存在？我才不在乎。」这是消极的看法，我后面的讨论里会谈到，即使他们存在，我们要不要跟他们来往的一些顾虑。
让我先从「费米的两难论」谈起，要回答「费米的两难论」，我们有两个解套的可能，一个是找出足够的理由论证，说明外星人是不可能存在的；另外一个是说外星人是存在的，第一、或许他们留下痕迹，我们却没有看到，或许看到了，却不愿意承认接受这是外星人留下来的痕迹；第二、他们到目前为止根本还没有和我们联络上。
让我一一来细看，为什么外星人不可能存在呢？
一个解释是人类是宇宙中最原始的生命，我们得等人类逐渐演进之后，在别的星球上才会有外星人出现，但是，光是在我们的银河系统里，就有许多远比太阳更老的恒星，这些恒星在一百万年以前已经存在，那么他们技术和文明的发展，应该比我们早了一百万年。
一个解释是地球可能是唯一或者非常少数的地方，有适当的环境让生命孕育进化，太阳和地球之间天体运行的关系，地球和月亮之间的潮汐，水和其它化学元素的存在，都是相当独特，能够让生命孕育进化的条件。
另外一个解释是智能、语言、科学和技术的发展，并不一定是在生命孕育进化中必然的现象，因此，也许人类是唯一循着我们目前文明发展的轨迹走过来的有智慧能力的生物。
不过，在下周，当我们讨论「德瑞克方程式」时，德瑞克会说这些理由并不充分。
「费米的两难论」的另外一个解套的可能，是外星人是存在的，只不过我们看不到他们的痕迹，或者是我们看到而不愿意接受这是外星人留下来的痕迹而已。自古以来，人类都在天空看到来路不明的飞行物体，简写为 UFO（UnidentifiedFlyingObject）。《旧约圣经》以西结书的第一章里，描写以西结听到上帝的话，看到一朵周围有光辉的云，其中有一台由四个轮子和四个动物支撑的车子。中国宋代的科学家和政治家沈括在他写的《梦溪笔谈》二十一卷里，描写在扬州地方，看到天上一个有半张床那么大的一个外壳，打开后，里面有一颗珠，「壳中白光如银，…烂然不可正视，…其行如飞；浮于波中。」十五世纪哥伦布驾船横过大西洋时，也看到远处闪闪有光的一个物体。到了近代，世界各地常常有人说看到飞碟之类、来路不明的飞行物体。这些都可以解释为外星人的交通工具，甚至有人看到外星人在天空上，在玉米田里写的大字，也都是外星人存在的痕迹。另外一个说法是人类就是来自外星的外星人的后裔，但是，那么我们的老祖宗在什么地方呢？还有，另外一个说法是外星人把我们全部监禁在地球，就像一个动物园一样，不让我们和他们有接触。
「费米两难论」的另外的一个解套的可能，是外星人是存在的，但是，到目前为止，他们还没有跟我们联络上而已。为什么他们没有跟我们联络上呢？是不是因为时空的距离，他们送出来的讯号、或者他们的太空探索的工具还没有抵达我们呢？这似乎不太可能，因为宇宙已经有140亿年的历史；是不是因为他们不想和别人联络沟通呢？假如，太空里上百万不同的文明，总会有些文明想对外联络沟通吧？是不是因为他们想尽量低调避免外来侵扰的危险呢？那么为什么这些外来的侵扰不来伤害我们呢？是不是因为他们送出来的讯号，我们听不懂呢？这就把我们带到我要讲的下一段，1959年科可尼和莫里森所提出的侦测外星人发出的无线电讯号的想法。
假如，真的有外星文明的存在，我们怎样可以证明他们存在，进而跟他们联络沟通呢？1959年科可尼和莫里森发表了一篇被称为经典中的经典的论文，他们认为在一个高度文明的社会里的外星人，一定会送出一些讯号，希望通过这些讯号和其它的文明社会接触，那么这些是怎么样的讯号呢？从传送的速度和传送的集中性来考虑，他们会选择电磁波，从电磁波在太空以及地球表面的衰减来考虑，他们会选择电磁波的频率不低于每秒一百万周（1megahertz）、不高于三百亿周（3万1megahertz）。但是，在这么大的一个范围里，他们会选哪一个频率呢？天文学里，有一个很重要的频率，那是1420.4megahertz，这个频率换算成波长，按照波长等于光速度被频率除的公式是 21centimeters，这个频率是从哪里来的呢？大家都知道，一个氢原子有一个电子绕着一个质子在转，而且电子和质子都有他们的自旋，当电子和质子的自旋方向是一致时，氢原子的能量比较高，当电子和质子的自旋方向是相反时，氢原子的能量比较低；如果，氢原子从能量比较高的状态跳到能量比较低的状态时，这个能量的差异就会产生一个频率为1420.4megahertz的辐射。氢原子在能量比较高和比较低的状态之间跳来跳去是可能的，但是机率非常非常低，太空里百分之九十的物质是氢原子，所以，氢原子是非常多的，一起加起来，我们在地球上的确可以侦测到频率为1420.4megahertz的辐射，天文学家在1940年代发现这个现象，到了1950年用实验确切的证实了这个现象。科可尼和莫里森想这是宇宙中大家都知道的一个频率，很可能外星人就用这个频率的电磁波来传递讯号吧！再加上在太空里这个频率的背景杂音也比较少。
但是，还有一个问题得回答，如果，我们用无线电望远镜，在太空寻找 1420.4megahertz的讯号，茫茫太空，无线电望远镜该指向哪个方向呢？科可尼和莫里森认为应该先从离地球不远的星球里找，所谓不远，其实也就是十五个光年，在这个距离之内，他们认为有七颗光度和寿命都和太阳差不多的星球，它们上面可能会有生命，这包括Tauceti（中国天文学上鲸鱼星座里的天仓五），和EtaEridani（中国天文学上的波江座里的天苑四），可以作为搜索的目标。
总而言之，科可尼和莫里森的论文，不但指出外星人文明存在的可能，而且具体规划出一个搜索的行动方案，这篇论文也为以后五十年寻找外星文明的工作开了先河。在他们论文的结尾，他们说：我们的论述，也许有人把它看成无稽的科幻小说，但是，我们的论述跟目前天文学上的知识是一致的；虽然，我们无法知道，按照我们的说法去寻找外星文明送来的讯号成功的机率，但是，我们知道，如果我们不去寻找，成功的机率是零。
讲完科可尼和莫里森的论文后，让我加一个脚注，同样在1959年，一位在美国从事研究工作的华裔天文学家黄授书（SuShuHuang）也发表了一篇论文，指出宇宙中生命发生的可能，他也认为在地球附近的鲸鱼座的天仓五和波江座的天苑四，有支持生命的条件和可能，这个结果和科可尼和莫里森的结果相吻合。黄授书是一位相当有名的天文学家，他和杨振宁是西南联大物理系的同班同学，也和杨振宁一样在1947年公费赴美留学。
从科可尼和莫里森的论文开始，在过去五十年，政府、特别是军方和私人的机构，投入了很多钱，从事外星人搜索的工作，在无线电通讯方面，建构更强大有力的无线电望远镜，制作更精密的测试仪器；除了无线电通讯之外，也探索光通讯的可能，更有人提出，为什么不干脆把一个实体的探索器送到太空去？当然，这些努力，还没有得到确实、具体的结果。
对寻找外星文明的工作，也有人持不同的意见，撇开外星文明根本不存在的可能不谈，一个问题是外星人为什么想要把讯号传送到外面呢？无目的传送是一个有意义的科学行为吗？何况，即使两个文明成功地相互交换讯号，往返的时间也在一千年一万年以上。还有，过去年五十年来，我们在地球上的工作，集中在聆听、寻找，只接收不传送，外星人就没有办法知道我们的存在了。
一个比较深入的观点，也许保持沉默，只接收不传送，是宇宙文明的一个共同心态。而且，外星人文明是善良还是邪恶，我们是无法知道的，如果，我们和他们联络上，万一他们前来征服、毁灭我们，那怎么办？所以，有人建议任何一个要传送到太空外的讯息，必须先经过联合国全体大会的通过批准，至于从外星传递来的讯号，它可能含有计算机的病毒，可能把我们所有的计算机全部毁坏，因此，保持沉默，不见得不是一个应该遵守的政策。
2010年5月20日，一个名叫“辛西娅”（Synthia）的人造生命体在美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所诞生——科学家们利用化学的方法人工合成了经过人工设计改造的蕈状支原体的DNA，然后将其植入另一个被掏空的山羊支原体菌体内，并实现细菌按照人工设计的基因组的指令生长、繁殖，这就是“辛西娅”（见下图）。
消息一传出，立刻引起了全球各方高度关注。“辛西娅”在给公众带来惊叹和恐慌的同时，也让合成生物学迅速成为媒体和公众关注的焦点。其实，文特尔只是合成了生命体的一部分——遗传物质DNA，还不能算制造出了一个如细胞那样完整的生命体。那么，合成生物学是什么？通俗地说，合成生物学就是用人工合成的方法，对现有的、天然存在的生物系统进行重新“设计”和“改造”，或者通过人工的办法，创造自然界不存在的“人造生命”。
生命现象之错综复杂，人类科学至今还只能窥其一孔，怎就异想天开要“人造生命”？其实，科学家也正是想通过这一途径，深化对生命的认识。其实，人类认识生命就好比面对一台电脑。一般生物学的思维，就是对自然的生命现象进行拆分的分析并加以综合，如同拆卸电脑，尝试了解它由哪些部件构成的，了解这些部件构成的网络，以及指导网络运行的控制软件。而合成生物学则是在人类已经认识的生命的基本组成及其运行规律之后，尝试用这些组分来做成一个按照人类要求所运行的电脑。实际上，即便拿出我们对生命认识的所有知识，利用我们能够操纵基因和蛋白的所有技术，想要利用DNA和蛋白质构建出一个新的生命系统，仍是极大的挑战。
“辛西娅”就是为达到这样的目的而诞生的：在已知蕈状支原体基因序列的指导下，设计新基因组的序列，设计合成基因组的工艺，用“四种化学物质”（两种嘌呤和两种嘧啶）在实验室里按照设计蓝图，合成并拼接它们的DNA片段，通过生物化学方法，将这些片段“粘”在一起，形成完整的基因组，并植入另一个细菌中，替换原有的基因组并指导细胞的运行。虽然实验原理听起来很简单，但科研人员却花了15年，4000万美元才得以成功。“辛西娅”虽然只是最小、最简单的原核生物，可它实现了新陈代谢和分裂遗传两种生命的基本功能。
其实，合成生物学一词早在1911年就由法国物理化学家斯蒂芬·兰杜克在其所著的《生命的机理》一书中首次提到。但是，受限于当时对生物和生命运动的认识水平，这个概念基本是一种对生命过程的形式上的模拟，几乎没有任何“科学”基础。直到上世纪50年代，DNA双螺旋模型的提出，真正确定了核酸作为遗传的物质基础；进一步在DNA→RNA→蛋白质中心法则和DNA重组技术指导下的分子生物学蓬勃兴起，导致波兰遗传学家Waclaw Szybalski于70年代中期，多次预言合成生物学时代必将来临。经过90年代基因组学和基因组技术的形成和成熟，2000年，E.Kool在美国化学学会年会上，结合系统生物学和遗传工程所取得的成果，重新定义了合成生物学的概念。而这一重新定义，亦在一定程度上成为合成生物学作为一门学科起步的标志。
从提出合成生物学名词的出现到学科的起步，合成生物学经历了漫长的89年，它的发展深深根植于分子生物学。随着大规模基因组测序技术和序列分析方法的成熟，生命科学研究开始进入基因组时代，大量的基因组信息和大规模基因组技术，为合成生物学的产生奠定了基础。