沒想到在高考當(dāng)日,竟被“外星人”搶了風(fēng)頭。在距地球 3 億多公里的行星上,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)存在“生命之源”—— 行星上采集到的樣本中檢測到了 20 多種氨基酸。
我們都知道,蛋白質(zhì)是構(gòu)成一切地球生命的物質(zhì)基礎(chǔ),氨基酸作為它的基本單元,自然而然也就被視作生命的起源。于是,這份太空中的“證物”,瞬間引爆了全網(wǎng)。微博閱讀量達(dá) 4.2 億,知乎相關(guān)問題瀏覽量已經(jīng)超過 3 百萬。
網(wǎng)友們紛紛腦洞大開,直接快進(jìn)到外星人入侵地球、“星際戀愛”,“奧特星云”等等。
但也有不少人保持懷疑態(tài)度,一個(gè)是樣本量太少,且無法復(fù)現(xiàn)。另一個(gè)熱議點(diǎn)則是,氨基酸“生命之源”這個(gè)說法。
有沒有可能外星生物不一定由氨基酸組成?
樣本來自直徑約 1km 的小行星
這次把樣本采回到地球的,是一個(gè)叫做“隼鳥 2 號”小行星探測器。它由日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)發(fā)射,是“隼鳥號”的后繼探測器。(“前輩”隼鳥號,是世界上首架從小行星上帶回物質(zhì)的探測器。)
隼鳥 2 號在 2014 年 12 月發(fā)射,2018 年 6 月與 1999JU3 小行星(龍宮星,一顆直徑約 1 公里的近地天體)相遇。
隨后它抵達(dá)該星體,并開始了測量和取樣的工作,最終于 2019 年 11 月離開龍宮星。
△ 圖源:Nikkei Asia
一年后的 2020 年 12 月,隼鳥 2 號順利抵達(dá)地球。JAXA 人員在澳大利亞的沙漠中,取得了它從龍宮星帶回的沙子等物質(zhì)。
這個(gè)樣本一共有 2 份,共計(jì) 5.4g,相當(dāng)于預(yù)期帶回樣品質(zhì)量的 50 倍(預(yù)計(jì)僅 0.1g)。其中一份樣本還是人類首次獲得的小行星地下物質(zhì)。當(dāng)時(shí),項(xiàng)目主管還曾公開表示:
裝有樣品的太空艙狀態(tài)非常完好。
于是,從 2021 年開始,JAXA 和日本研究機(jī)構(gòu)(包括東京大學(xué)和廣島大學(xué)),便啟動(dòng)了對該樣本的全面調(diào)查研究。而就在這兩天,一位日本教育部官員對外稱:
在采回的樣品中已經(jīng)檢測到“生命之源”:20 種氨基酸。
這個(gè)發(fā)現(xiàn),首次證明了地球外存在有機(jī)化合物。
△ 小行星探測器采集樣本,圖源:日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)
為什么能說首次?因?yàn)闃颖局皇切⌒行堑叵挛镔|(zhì),基本沒有受到被陽光、宇宙射線、和風(fēng)化影響。而且它是被直接帶回來的,沒有暴露在外界空氣中,可以排除氨基酸是來自地球的可能性。(之前的樣本因各種情況,或多或少都受到了外界空氣等因素的干擾。)
此前相關(guān)的研究
地外有機(jī)物的出現(xiàn),是了解宇宙其他生命存在以及生命起源的關(guān)鍵。這當(dāng)中,作為地球生命的物質(zhì)基礎(chǔ)蛋白質(zhì)又是科學(xué)家們重點(diǎn)研究對象。早在半世紀(jì)以前,科學(xué)家就對它的基本單元 —— 氨基酸打起了主意。
在 1953 年,來自芝加哥大學(xué)的米勒、尤里兩位科學(xué)家,就通過模擬實(shí)驗(yàn),成功將無機(jī)物轉(zhuǎn)換成了氨基酸。時(shí)至今日,也依舊是教科書上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。后來,有 11 名科學(xué)家又復(fù)現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn),結(jié)果直接得到了 22 種氨基酸。
除了生成氨基酸,科學(xué)家也已完成分子云合成多肽的實(shí)驗(yàn)。據(jù)宇宙地球科普博主 @寒武紀(jì)來客表示,通過真空模擬,科學(xué)家們在零下 263 攝氏度的環(huán)境下,成功將一氧化碳和氨分子合成了各種形式的聚甘氨酸,鏈長達(dá) 10 或 11 個(gè)亞基。
除了模擬合成這一思路外,另一個(gè)大的思路就是地外物質(zhì)檢測。1990 年,阿爾及利亞的 Acfer 086 號隕石中曾檢測出氨基酸。2017 年,科學(xué)家又在 1969 年墜落的 Murchison 隕石 * 中發(fā)現(xiàn)十個(gè)新氨基酸,并且補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)表明,這些氨基酸可以直接有隕石上的醛和氨生成。
2020 年,來自哈佛以及兩家公司 PLEX 和布魯克科的科學(xué)家,首次在隕石中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)。
他們是對 Acfer 086 號隕石進(jìn)行重新檢測,通過質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn),其甘氨酸信號比之前檢測的更強(qiáng),并帶有額外的氧和鋰原子。
經(jīng)過模型模擬,甘氨酸形成了一種類似于蛋白質(zhì)的聚合物,他們將其命名為 Hemolithin。
除了氨基酸多肽這一方向,科學(xué)家們還有從有機(jī)分子、RNA 入手。2021 年,天文學(xué)家曾研究表明,銀河系可能存在大量外星生命。據(jù)科技日報(bào)報(bào)道,在他們繪制的原行星盤中顯示,充滿了 18 種有機(jī)分子,其中不少跟地球生命的起源有關(guān),比如腈。
△ 圖源:M.WEISS/ 哈佛和史密森尼天體物理學(xué)中心
今年 3 月,科學(xué)家又在行星發(fā)現(xiàn)了迄今為止最大的分子,有 9 個(gè)原子。至于 RNA 方向,據(jù) @寒武紀(jì)來客分享,最近剛好就有項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,遺傳物質(zhì) RNA 可以在玄武熔巖玻璃上自發(fā)形成。而玄武熔巖玻璃這種物質(zhì),除了遍布地球外,還在火星表面上也存在。
評論區(qū)畫風(fēng)亮了
最后,再說回到該研究本身。這條外星存在生命之源的消息,讓網(wǎng)友們炸開了鍋,甚至畫風(fēng)逐漸變得離譜起來。有奧特曼風(fēng):所以奧特曼真的存在,終有一天,我們能到達(dá)光之國!
有孤獨(dú)找對象風(fēng):找對象的范圍擴(kuò)大了,或許可以來一場星際之戀?。ㄊ謩?dòng)狗頭)
還有網(wǎng)友的童年“幻想”成真:我就說有外星人吧!
不過這當(dāng)中也有一些正經(jīng)評價(jià)的。有人認(rèn)為這屬于意料之中,畢竟地球是太空的一份子。
知乎網(wǎng)友 @Mhang 表示,在地外發(fā)現(xiàn)氨基酸是無非是發(fā)現(xiàn)時(shí)間早晚的事情。但要讓氨基酸形成復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)乃至生物,道阻且長。
還有網(wǎng)友認(rèn)為,這并不是一個(gè)好消息。知乎 @股帝就表示,如果地球外真的發(fā)現(xiàn)有生命存在,那么對人類來說很糟糕。
當(dāng)然有保有樂觀態(tài)度,@科普一老翁認(rèn)為:如果隼鳥 2 號的研究結(jié)論最終得到證實(shí),將對科學(xué)界之前對生命起源的研究產(chǎn)生顛覆性影響。在生命起源問題上,科學(xué)家需要另辟蹊徑了。
還有鑒于此前日本的學(xué)術(shù)印象,有的網(wǎng)友認(rèn)為還是讓子彈飛一會(huì)兒~
好了,對于“地球外發(fā)現(xiàn)生命之源”這件事,你怎么看?
知乎授權(quán)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
參考鏈接:
[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
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