「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?
楊凈 Alex 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
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。
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。
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。
另一個熱議點為,氨基酸是「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?
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。
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。
△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。
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。
△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,成功將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。
除了生成氨基酸,科學家也已完成分子雲合成多肽的實驗。
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。
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由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。
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。
△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!
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)
還有網友的童年「幻想」成真:我就說有外星人吧!
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。
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。
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。
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。
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~
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