“地球外存在生命之源”上熱搜 外星發現氨基酸到底有什麼用

沒想到在高考當日,竟被“外星人”搶了風頭。在距地球 3 億多公里的行星上,科學家發現存在“生命之源”—— 行星上採集到的樣本中檢測到了 20 多種氨基酸。我們都知道,蛋白質是構成一切地球生命的物質基礎,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。於是,這份太空中的“證物”,瞬間引爆了全網。微博閱讀量達 4.2 億,知乎相關問題瀏覽量已經超過 3 百萬。

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網友們紛紛腦洞大開,直接快進到外星人入侵地球、“星際戀愛”,“奧特星雲”等等。

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但也有不少人保持懷疑態度,一個是樣本量太少,且無法復現。另一個熱議點則是,氨基酸“生命之源”這個說法。

有沒有可能外星生物不一定由氨基酸組成?

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樣本來自直徑約 1km 的小行星

這次把樣本採回到地球的,是一個叫做“隼鳥 2 號”小行星探測器。它由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)發射,是“隼鳥號”的後繼探測器。(“前輩”隼鳥號,是世界上首架從小行星上帶回物質的探測器。)

隼鳥 2 號在 2014 年 12 月發射,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。

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隨後它抵達該星體,並開始了測量和取樣的工作,最終於 2019 年 11 月離開龍宮星。

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△ 圖源:Nikkei Asia

一年後的 2020 年 12 月,隼鳥 2 號順利抵達地球。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。

這個樣本一共有 2 份,共計 5.4g,相當於預期帶回樣品質量的 50 倍(預計僅 0.1g)。其中一份樣本還是人類首次獲得的小行星地下物質。當時,項目主管還曾公開表示:

裝有樣品的太空艙狀態非常完好。

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於是,從 2021 年開始,JAXA 和日本研究機構(包括東京大學和廣島大學),便啟動了對該樣本的全面調查研究。而就在這兩天,一位日本教育部官員對外稱:

在採回的樣品中已經檢測到“生命之源”:20 種氨基酸。

這個發現,首次證明了地球外存在有機化合物

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△ 小行星探測器採集樣本,圖源:日本宇宙航空研究開發機構

為什麼能說首次?因為樣本之一是小行星地下物質,基本沒有受到被陽光、宇宙射線、和風化影響。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。)

此前相關的研究

地外有機物的出現,是了解宇宙其他生命存在以及生命起源的關鍵。這當中,作為地球生命的物質基礎蛋白質又是科學家們重點研究對象。早在半世紀以前,科學家就對它的基本單元 —— 氨基酸打起了主意。

在 1953 年,來自芝加哥大學的米勒、尤里兩位科學家,就通過模擬實驗,將成功無機物轉換成了氨基酸。時至今日,也依舊是教科書上的經典實驗。後來,有 11 名科學家又復現了該實驗,結果直接得到了 22 種氨基酸。

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除了生成氨基酸,科學家也已完成分子云合成多肽的實驗。據宇宙地球科普博主 @寒武紀來客表示,通過真空模擬,科學家們在零下 263 攝氏度的環境下,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 10 或 11 個亞基。

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除了模擬合成這一思路外,另一個大的思路就是地外物質檢測。1990 年,阿爾及利亞的 Acfer 086 號隕石中曾檢測出氨基酸。2017 年,科學家又在 1969 年墜落的 Murchison 隕石 * 中發現十個新氨基酸,並且補充的實驗表明,這些氨基酸可以直接有隕石上的醛和氨生成

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2020 年,來自哈佛以及兩家公司 PLEX 和布魯克科的科學家,首次在隕石中發現蛋白質。

他們是對 Acfer 086 號隕石進行重新檢測,通過質譜分析發現,其甘氨酸信號比之前檢測的更強,並帶有額外的氧和鋰原子。

經過模型模擬,甘氨酸形成了一種類似於蛋白質的聚合物,他們將其命名為 Hemolithin。

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除了氨基酸多肽這一方向,科學家們還有從有機分子、RNA 入手。2021 年,天文學家曾研究表明,銀河系可能存在大量外星生命。據科技日報報道,在他們繪製的原行星盤中顯示,充滿了 18 種有機分子,其中不少跟地球生命的起源有關,比如腈。

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△ 圖源:M.WEISS/ 哈佛和史密森尼天體物理學中心

今年 3 月,科學家又在行星發現了迄今為止最大的分子,有 9 個原子。至於 RNA 方向,據 @寒武紀來客分享,最近剛好就有項實驗表明,遺傳物質 RNA 可以在玄武熔岩玻璃上自發形成。而玄武熔岩玻璃這種物質,除了遍布地球外,還在火星表面上也存在。

評論區畫風亮了

最後,再說回到該研究本身。這條外星存在生命之源的消息,讓網友們炸開了鍋,甚至畫風逐漸變得離譜起來。有奧特曼風:所以奧特曼真的存在,終有一天,我們能到達光之國!

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有孤獨找對象風:找對象的範圍擴大了,或許可以來一場星際之戀!(手動狗頭)

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還有網友的童年“幻想”成真:我就說有外星人吧!

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不過這當中也有一些正經評價的。有人認為這屬於意料之中,畢竟地球是太空的一份子。

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知乎網友 @Mhang 表示,在地外發現氨基酸是無非是發現時間早晚的事情。但要讓氨基酸形成複雜的蛋白質結構乃至生物,道阻且長。

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還有網友認為,這並不是一個好消息。知乎 @股帝就表示,如果地球外真的發現有生命存在,那麼對人類來說很糟糕。

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當然有保有樂觀態度,@科普一老翁認為:如果隼鳥 2 號的研究結論最終得到證實,將對科學界之前對生命起源的研究產生顛覆性影響。在生命起源問題上,科學家需要另闢蹊徑了。

“地球外存在生命之源”上熱搜 外星發現氨基酸到底有什麼用

還有鑒於此前日本的學術印象,有的網友認為還是讓子彈飛一會兒~

“地球外存在生命之源”上熱搜 外星發現氨基酸到底有什麼用

好了,對於“地球外發現生命之源”這件事,你怎麼看?

知乎授權回答:

[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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