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天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？( 二 )


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米勒实验过程 图片来源：wikipedia
米勒实验模拟的是地球上的化学进化过程，我们前面讲到的是宇宙中的化学进化过程 。这些都证实了的，可以在自然界，无论是地球还是宇宙中，天然就会发生化学反应形成有机物 。但是这其实只是生命诞生的第一步，离真正的生命还很遥远 。
在其后，还需要有机小分子装配成为有机大分子；有机大分子再组成多分子体系；多分子体系相互组装（这是决定性的一步，其中最重要的是细胞膜系统的形成和核酸进入膜中）这三大步 。所以从氨基酸到生命，还很遥远 。
天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？
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图片来源：参考文献[3]
此外，这些在宇宙中的氨基酸虽然说明了有机物在宇宙空间的广泛存在，但宇宙空间中其实很难为生命的形成提供足够稳定的环境 。因为科学家们发现，从陨石中发现的氨基酸和组成生命的氨基酸的构型并不相同 。
首先，陨石和地球上的同种有机物在分子结构上是存在差异的，许多都是同分异构体（分子式相同，结构不同）[4]
天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？
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三氯联苯同分异构体示意图 图片来源：wikipedia
其次，来自陨石的氨基酸和地球上的氨基酸在手性上是有差异的 。什么是手性呢？做个小实验就懂了，举起我们的左右手，掌心对掌心是可以贴合在一起的，但是如果都掌心向下，左右手放在一起，你就会发现此时就没办法贴合在一起了，这就是手性 。在地球上的氨基酸，都只有左旋结构，但是陨石中的氨基酸则左旋和右旋结构都有[4] 。
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氨基酸的手性 图片来源：wikipedia
第三个问题是，在形成生命的化学演化过程中，可能需要比较多的有机物，这些陨石能不能为生命演化提供足够的有机物？而只有在类似早期地球的较大行星上才会存在稳定的水热环境，以供化学进化的持续进行 。
03外星生命存在吗？
2017年的时候，科学家们在加拿大的魁北克省海岸上发现了一些微生物化石，这些微生物是生活在当时地球的深海热泉附近的一些嗜热细菌[5]，这个发现曾经发表在Nature上 。
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早期地球上的微生物化石照片 图片来源：参考文献[5]
它们生活的年代据估计是在37.7-42.2亿年前，这是什么概念呢？那时候的地球形成才3-8亿年左右，而且那时候的地球正在经历一个非常残酷的时期：重轰炸时期 。在重轰炸时期，地球经常受到小行星的疯狂轰炸，据估计，因为受到小行星的密集轰炸，地球在这一阶段体积增长了10%左右 。
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重轰炸时期的地球想象图 图片来源：NASA
在如此恶劣的环境下，生命依然迅速地出现在了地球上 。
而我们目前对于陨石上有机物的发现，虽然并没有能够证明地球上的生命起源于地外，但是它却说明了一点，那就是在宇宙空间中，有机物的存在是比较普遍的，只要条件适合，就能够形成各种有机物 。那么，我们进而可以进行一个小小的推测，只要存在如地球一样的宜居星球，生命存在的可能性很大，或者更激进一点说，外星生命必然存在 。
所以科学家们在探索地外生命的过程中，首先会考虑宜居带的因素，在宜居带内，行星上的水能够以液态存在，这种液态水无疑能为化学进化提供稳定的环境，并为原始生命提供生存环境 。
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不同恒星的宜居带，大的热的恒星宜居带远且范围大，小的冷的恒星宜居带近且范围窄 图片来源：NASA
不过这些系外行星对我们目前的技术来讲过于遥远，与其花大力气在系外行星上寻找生命，不如现在太阳系内寻找地外生命 。在太阳系内，更有发现生命机会的地方在火星，它位于太阳系宜居带的外边缘，虽然现在已经干涸，但是根据科学家们研究，它其实在30亿年前一直都还有地表水的存在，现在也还有地下水和地下湖的存在，在南北两极甚至存在广袤的冰盖 。


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