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地球|地球生命到底哪里来的？我们在宇宙中真的是唯一吗？( 三 )


事实上 ， 这里所讨论的过程或假说都不能孤立存在 。
迄今为止 ， 不同的研究团体都各自对生命起源和地球早期环境展开研究 ， 并且通常只进行表面上的跨学科合作和互动 。对于一些非常困难的问题 ， 他们都没有取得里程碑式的进展 。
美国国家航空航天局（NASA）天体生物学计划提出了新的“前生命化学和早期地球环境（PCE3）研究协调网络（RCN）” ， 目的就是为了填补这一空白 。
这是一个研究联盟 ， 旨在通过加强地球科学家和前生命化学家之间的跨学科交流 ， 来改变生命起源的研究现状 。
PCE3的主要目标是培养一种新的研究文化 ， 在这种文化中 ， 我们将在现实的行星条件下测试潜在的前生命化学途径 ， 并将早期地球环境的动力学和限制条件完全纳入起源假说 。
例如 ， 在化学合成信息聚合物的过程中 ， 此类实验的产物往往定义了下一步的研究步骤 ， 很少或根本没有考虑导致成功反应的条件（如盐度、pH、氧化状态、溶解物质等）是否可能存在于早期的地球环境中 。
考虑到我们已经对冥古宙的情况有所了解 ， 相关的地球科学知识能够并且应该为这项工作的下一步提供帮助 。
在新的合作方案中 ， 我们可以通过减少假设并提高环境合理性 ， 来对可能的前生命化学场景进行筛选 。
新的讨论和方向
PCE3研究协调网络的成员来自一个不断壮大的群体 ， 其中包括许多刚刚开始职业生涯的科学家 ， 他们已经准备好将早期地球的环境知识与前生命化学模型更好地结合起来 。
2020年秋季 ， 来自不同学科的科学家参加了PCE3的研讨会 ， 主题包括地球的行星形成；地壳与挥发性储层的相互作用；生命基础构件的性质、来源和数量；早期地球的地质环境；可能导致越来越复杂的前生命分子的反应途径；以及如何通过对现代生物化学的研究 ， 来追溯地球生命起源的方法 。
研讨会参与者探讨了早期地球环境及其与前生命化学关系研究中的关键未知因素 ， 对每个主题中最重要的开放性问题进行了汇总 。
他们特别感兴趣的课题包括前生命化学模型和实验所必需的化学和物理条件 ， 以及可能存在于行星现实之外的前生命化学情景 。例如 ， 有与会者强调了局部环境动态特性的若干方面为“关键的未知因素” ， 这些方面包括干湿循环、温度-压力梯度、冻融循环、关键分子的大气生成速率、氧化还原波动和火山排气等 。
与会者还确定矿物表面和溶液中金属离子的成分和浓度为重要的未知因素；这些因素可能影响了局部环境中前生命化学反应的类型、速率和复杂性 。
尽管对地球历史及其共同进化的生物圈的研究取得了巨大的进步 ， 但生命的起源仍然是未解之谜 。
前生命化学领域的实验需要解释目前在全球和局部尺度上对早期地球的理解 ， 并且将我们对冥古宙的理解转化为这些实验的精细边界条件 。
与此同时 ， 科学家们必须质疑以往的假说 ， 并重新审视关于早期地球的未知因素 ， 并将这些不确定性整合到他们的实验和模型中 。
生命是如何开始的 ， 这是人类经验中一个不可或缺的核心问题 ， 它与一个更大的问题——我们宇宙中是否是孤独的——有着内在的联系 。
随着人类对行星宜居性、其他行星和卫星上的生命以及太阳系外行星系的探索逐渐深入 ， 早期地球研究的重要性也被放大 。
在这项研究中 ， 确定导致生命出现的特定环境条件和化学途径 ， 无疑是最为重要的目标之一 。
【地球|地球生命到底哪里来的？我们在宇宙中真的是唯一吗？】
地球|地球生命到底哪里来的？我们在宇宙中真的是唯一吗？
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