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“地球外存在生命之源”上热搜 外星发现氨基酸到底有什么用

2022-06-09 05:38:56  来源:量子位


网友们纷纷脑洞大开,直接快进到外星人入侵地球、“星际恋爱”,“奥特星云”等等。



但也有不少人保持怀疑态度,一个是样本量太少,且无法复现。另一个热议点则是,氨基酸“生命之源”这个说法。

有没有可能外星生物不一定由氨基酸组成?


样本来自直径约 1km 的小行星

这次把样本采回到地球的,是一个叫做“隼鸟 2 号”小行星探测器。它由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)发射,是“隼鸟号”的后继探测器。(“前辈”隼鸟号,是世界上首架从小行星上带回物质的探测器。)

隼鸟 2 号在 2014 年 12 月发射,2018 年 6 月与 1999JU3 小行星(龙宫星,一颗直径约 1 公里的近地天体)相遇。


随后它抵达该星体,并开始了测量和取样的工作,最终于 2019 年 11 月离开龙宫星。


△ 图源:Nikkei Asia

一年后的 2020 年 12 月,隼鸟 2 号顺利抵达地球。JAXA 人员在澳大利亚的沙漠中,取得了它从龙宫星带回的沙子等物质。

这个样本一共有 2 份,共计 5.4g,相当于预期带回样品质量的 50 倍(预计仅 0.1g)。其中一份样本还是人类首次获得的小行星地下物质。当时,项目主管还曾公开表示:

装有样品的太空舱状态非常完好。


于是,从 2021 年开始,JAXA 和日本研究机构(包括东京大学和广岛大学),便启动了对该样本的全面调查研究。而就在这两天,一位日本教育部官员对外称:

在采回的样品中已经检测到“生命之源”:20 种氨基酸。

这个发现,首次证明了地球外存在有机化合物


△ 小行星探测器采集样本,图源:日本宇宙航空研究开发机构

为什么能说首次?因为样本之一是小行星地下物质,基本没有受到被阳光、宇宙射线、和风化影响。而且它是被直接带回来的,没有暴露在外界空气中,可以排除氨基酸是来自地球的可能性。(之前的样本因各种情况,或多或少都受到了外界空气等因素的干扰。)

此前相关的研究

地外有机物的出现,是了解宇宙其他生命存在以及生命起源的关键。这当中,作为地球生命的物质基础蛋白质又是科学家们重点研究对象。早在半世纪以前,科学家就对它的基本单元 —— 氨基酸打起了主意。

在 1953 年,来自芝加哥大学的米勒、尤里两位科学家,就通过模拟实验,将成功无机物转换成了氨基酸。时至今日,也依旧是教科书上的经典实验。后来,有 11 名科学家又复现了该实验,结果直接得到了 22 种氨基酸。


除了生成氨基酸,科学家也已完成分子云合成多肽的实验。据宇宙地球科普博主 @寒武纪来客表示,通过真空模拟,科学家们在零下 263 摄氏度的环境下,成功将一氧化碳和氨分子合成了各种形式的聚甘氨酸,链长达 10 或 11 个亚基。


除了模拟合成这一思路外,另一个大的思路就是地外物质检测。1990 年,阿尔及利亚的 Acfer 086 号陨石中曾检测出氨基酸。2017 年,科学家又在 1969 年坠落的 Murchison 陨石 * 中发现十个新氨基酸,并且补充的实验表明,这些氨基酸可以直接有陨石上的醛和氨生成


2020 年,来自哈佛以及两家公司 PLEX 和布鲁克科的科学家,首次在陨石中发现蛋白质。

他们是对 Acfer 086 号陨石进行重新检测,通过质谱分析发现,其甘氨酸信号比之前检测的更强,并带有额外的氧和锂原子。

经过模型模拟,甘氨酸形成了一种类似于蛋白质的聚合物,他们将其命名为 Hemolithin。


除了氨基酸多肽这一方向,科学家们还有从有机分子、RNA 入手。2021 年,天文学家曾研究表明,银河系可能存在大量外星生命。据科技日报报道,在他们绘制的原行星盘中显示,充满了 18 种有机分子,其中不少跟地球生命的起源有关,比如腈。


△ 图源:M.WEISS/ 哈佛和史密森尼天体物理学中心

今年 3 月,科学家又在行星发现了迄今为止最大的分子,有 9 个原子。至于 RNA 方向,据 @寒武纪来客分享,最近刚好就有项实验表明,遗传物质 RNA 可以在玄武熔岩玻璃上自发形成。而玄武熔岩玻璃这种物质,除了遍布地球外,还在火星表面上也存在。

评论区画风亮了

最后,再说回到该研究本身。这条外星存在生命之源的消息,让网友们炸开了锅,甚至画风逐渐变得离谱起来。有奥特曼风:所以奥特曼真的存在,终有一天,我们能到达光之国!


有孤独找对象风:找对象的范围扩大了,或许可以来一场星际之恋!(手动狗头)


还有网友的童年“幻想”成真:我就说有外星人吧!


不过这当中也有一些正经评价的。有人认为这属于意料之中,毕竟地球是太空的一份子。


知乎网友 @Mhang 表示,在地外发现氨基酸是无非是发现时间早晚的事情。但要让氨基酸形成复杂的蛋白质结构乃至生物,道阻且长。



还有网友认为,这并不是一个好消息。知乎 @股帝就表示,如果地球外真的发现有生命存在,那么对人类来说很糟糕。



当然有保有乐观态度,@科普一老翁认为:如果隼鸟 2 号的研究结论最终得到证实,将对科学界之前对生命起源的研究产生颠覆性影响。在生命起源问题上,科学家需要另辟蹊径了。


还有鉴于此前日本的学术印象,有的网友认为还是让子弹飞一会儿~


好了,对于“地球外发现生命之源”这件事,你怎么看?

知乎授权回答:

[1]https://www.zhihu.com/question/536312683/answer/2518297911

[2]https://www.zhihu.com/question/536312683/answer/2516762082

[3]https://www.zhihu.com/question/536312683/answer/2517861096

[4]https://www.zhihu.com/question/536312683/answer/2517549600

参考链接:

[1]https://asia.nikkei.com/Business/Science/Japan-asteroid-probe-finds-amino-acids-filling-in-origin-of-life

[2]https://asia.nikkei.com/Business/Science/Key-substance-for-life-found-in-Japan-probe-s-asteroid-samples

[3]https://in.mashable.com/science/32913/hyabusa2-mission-japanese-researchers-might-discover-origins-of-life

[4]https://arxiv.org/abs/2002.11688

[5]https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404778034623545895

[6]https://www.zhihu.com/question/536312683

关键词: 科学探索 地球外存在生命之源上热搜 外星发现氨基酸

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