【發現】到宇宙中尋找生命的種子

兩個月前 天文學家在距地球2-6萬光年的星塵中發現了一種單糖 生命起源分子的組成部分。由此 認為地球之外存在生命的科學家 再次興奮起來。

很多行星表面有被水之類液體沖刷過的痕跡，這都是生命的溫床?！D/IC

2008年3月19日，科學家宣布，他們使用哈勃太空望遠鏡首次在這顆被命名為“HD189733b”距離地球63光年的太陽系外行星上找到了有機分子甲烷和水?！D/IC

關于到底有沒有適合生命存在的地外區域這個問題，有兩派觀點是針鋒相對的：《稀有地球》一書中提出，由于促成地球生命形成的各種環境條件的產生是小概率事件，所以至少在整個銀河系地球是獨一無二的生命居所；而《地外生存：人類文明在宇宙中的命運》一書則認為這個結論太武斷，要知道，生命的頑強往往會出乎我們的意料。

2.6萬光年之外的單糖
去年12 月，天文學家利用裝備有靈敏的輻射熱測量計的IRAM 毫米波射電望遠鏡，在距離地球約2.6萬光年的名為G31.41+0.31的恒星形成區域中發現大量羥乙醛。它們蓄積在由塵埃和氣體形成的凝結盤的內核中，因此很有可能來自于一氧化碳分子和塵埃微粒之間的簡單反應。

羥乙醛是最簡單的單糖形式，可以和丙烯醛反應形成核糖——構成RNA（核糖核酸）的重要成分，也被認為是早期生命起源的主要分子。這個發現被評價為一次突破，出于兩個方面的理由：首先，G31.41+0.31遠離充滿輻射的銀心，因此若生物化學過程在此間進行的話，就不會被強烈的輻射所扼殺；其次，羥乙醛的豐富儲量暗示這種分子在整個星體形成區域非常普遍，這就意味著，行星成型的過程里將一直伴隨了“有機體建筑材料”，涌現一些高級結構可謂機會頗多。

為什么小小RNA就能讓這些科學家如此興奮？這里有必要澄清一個認識上的誤區。在過去數十年中，生命的故事被錯誤地以為只有DNA在唱主角。然而生物學家近來終于發現不對路了——盡管基因組工程已經完成，但結果是蟲子、蒼蠅和人其實都有差不多的基因數量（大約20000個左右），可見DNA并不像原先想象的那樣能夠解答關于生命復雜性的問題，解決這一迷惑的途徑似乎藏在RNA的操作系統之中。2006年度諾貝爾生理學和醫學獎授予了RNA干擾現象的發現者，RNA被視作只不過在DNA和蛋白質之間擔任搬運工的看法就此被終結了！最近，加州Scripps研究所還合成了一種能夠復制和進化的 RNA酶，它會在不需要任何蛋白質或其它細胞成分的幫助下自我復制，更神奇的是，復制出來的各種RNA被混合起來以后，再輔以一些原料，就能在試管中展開生存競爭：繁殖、變異，產生獲勝者。

可以想象，倘若G31.41+0.31區域也能產生類似的RNA，那無疑是具有決定性意義的。

好消息確乎鼓舞人心，但德國馬普學會射電天文學研究所的射電天文學家卡爾·門藤 （Karl Menten）還是提醒同仁們別高興得太早，想想看，我們甚至并不清楚到底有多少復雜的星際分子在腳底下這個星球最初形成的動蕩過程被認為激烈狂暴得無可想象中幸存下來，則如何推斷發生在那么遙遠空間的情形？NASA戈達德空間飛行中心天體生物學家邁克爾·馬姆（Michael Mumma）對此提出了一種假設，認為羥乙醛所處的恒星形成區域最終有可能會變成彗星，糖分子“搭乘”彗星才來到那些年輕的行星上，換而言之，它不必要在殘酷的造星階段就在場接受“火的考驗”。

經實驗，以單糖為重要組成部分的RNA對形成生命的重要性，毫不遜色于DNA?！D/IC

宇宙的塵埃云可能形成彗星，將產生于其中的生命種子運送到宇宙其它角落去?！D/IC

可能產生生命的其它宇宙環境
活在地球上，只要是有意識的人，就無法不被關于存在的兩大問題所困擾：我們是孤獨的嗎？我們為什么在這里？為了解答它們，人類中的智者殫精竭慮，將尋找地外生命的各種可能途徑一一嘗試。

不過， 外星人什么盡可以讓科幻小說家去發揮，但真正的工作必須從最基本的層面來完成，對于苦苦追尋的科學家來說，一點點蛛絲馬跡就足以讓他們覺得汗水沒有白流了。去年，哈勃望遠鏡和斯皮策望遠鏡在距地球63光年的一顆行星“HD 189733b”的大氣層中發現水蒸汽和二氧化碳存在的證據。歐洲南天天文臺也在迄今發現最小的系外行星——距離我們僅僅20光年遠、位于天秤座內的Gliese 581 C上發現了適宜生命存在的條件，這顆超級地球每13天繞著它的母恒星運行一周，據估算其表面平均溫度在0～40攝氏度之間，正是液態水允許存在的溫度范圍。

發現這些簡單的事實就像找到了拼合模板的基礎零件，使答案有了一點明朗，而接下去要面對的則是以重演來驗證。其實早就有人按捺不住躍躍欲試了，科羅拉多大學的生物化學家瑪格麗特·圖爾伯特（Margaret Tolbert）等人想到了模仿土星的大衛星提坦的大氣，去看看有沒有可能得到生命物質。

提坦的外層包裹著厚厚一層有機“煙霧”，在其表層之上幾百英里，紫外線的高能光子不斷轟炸甲烷分子，使其發生斷裂，這個光解過程制造出自由的氫和碳氫碎片(CH2)，它們的各種組合將有可能是乙烷、丙烷和乙炔等其他的有機分子。他們把甲烷氣體放入一個密封的容器，同時還有另一種提坦和早期地球大氣都有的重要成分——氮，然后用121納米波長的高能紫外線照射這些氣體，得到了煙霧。接下去他們充入二氧化碳，重復以上實驗，再一次得到了煙霧。并且隨著二氧化碳的增加，煙霧會變淡。

科學家們進行了一個假設：當只有甲烷時，分裂出去的氫原子將和碳氫基團重新反應，回到甲烷的形式——這阻止了碳氫基團之間發生組合進而形成長鏈的進程。但是當存在二氧化碳時，就會分解為一氧化碳和氧原子，一旦氧原子和氫原子反應產生了水，氫原子和碳氫基團結合的機會就大大減小了，如此碳氫基團之間就有了更多結合機會。如果假設正確， 這個發現也將對一個重大問題， 即 “生命是如何傳遍地球的”給出重要提示。生命開始出現時，會被限制在相對小的范圍內，因為它們賴以生存的營養物質區域差異很明顯。但這些早期的有機生物能釋放出甲烷浮到大氣的上層。然后，就像前述實驗所展示的那樣，煙霧形成了，顆粒越來越大，最后以降雨的形式落到了地球表面各個角落，成為哺育生命的養分。

可能形成生命的其它宇宙物質
更有人對地外生命的形式提出了天馬行空的顛覆。比如說，加州大學伯克利分校的生物化學工程師道格拉斯·克拉克（Douglas Clark）就不相信一定要水才能使智慧生物運轉起來他在一系列工業溶劑中檢驗了各種酶的活性，并且有辦法叫它們表現得和在水中一樣好。支持他的有美國航天航空局艾姆斯研究中心的行星科學家克里斯多弗·麥克凱伊（Christopher McKay）和德州大學的天文學家Dirk Schulze-Makuch，兩人都同意水成為生命潤滑劑的主要原因，不外乎它恰巧是這顆行星上最豐富的液體而已，如果換到一個硫酸充沛的地方，沒準就會出產那種能夠豪飲硫酸的大俠，在更冷一點的行星上，甲醇、氨水乃至甲烷也都可以另立門戶?；鹦巧厦黠@有有過大量雙氧水的痕跡，這一事實不由得讓那些致力于尋找火星生命的研究者們想入非非。

卡爾·薩根的《宇宙》一書中，提到水星大氣中或有可能存在充滿氣體的有機物，如此我們不妨大膽假設：基于氣泡泡而非流動的水的生命體也是可能的。同樣，為什么一定要是碳呢？它給了我們多大的限制啊，比如低溫下和其他原子結合得過于緊，新陳代謝因此無法進行。而硅鍵的作用力就要比碳鍵弱得多，就這一點而言用硅取代碳是個不錯的選擇，最大麻煩來自它總是和氧原子形成穩固捆綁，所以大多數星球上只能以巖石的形式存在。所以，有科學家斷言，硅生命如果出現，那一定是在一個氧元素很稀少的星球。

NASA斯皮策科學中心的維奇·麥道斯（Vikki Meadows）等人更有閑情雅致。他們研究起了外星球的花花草草，當然，還是存在于想象中的那些。這么做的出發點也是理直氣壯的：如果我們想在其他行星找到生命，就必須知道它們如何模樣。地球上的植物之所以青翠碧綠，原因在于它們主要吸收紅光和藍光，并將中間部分的綠光反射回去所致。這由地球表面接收到的各種光的相對數量所決定，葉綠素的存在，能夠使得地球植物最大化地攝取能量。好，前提已經有了，下面展開猜測。

行星表面會接收到怎樣的光取決于它所隸屬的恒星的光譜和大氣的過濾作用，只要對這個條件加以改變，就完全可以營造出一個別于地球的色彩世界。舉例來說，牧夫星座的行星Sigma Bootis上接收到的光可能最多集中在藍光附近，所以長出來的植物（如果有的話）將是黃色或者橙色的；再如行星AD Leo，那里的輻射應該以紫外光為主，估計會長紫色的植物。聽起來十分賞心悅目，然而目前最大的困難在于，還沒有辦法直接得知其他恒星系行星表面的接收光譜，從而對預測做出檢驗。在這方面，NASA的“類地行星發現者”衛星和歐洲航天局（ESA）的“達爾文”望遠鏡被寄予了厚望。