日本在小行星中发现氨基酸这意味着发现外星生命吗？

最近有新闻报道，日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测器隼鸟2 来自小行星龙宫带回地球的样本中发现了氨基酸的存在，这一消息再次引发了人们对地球以外生命的热切向往。

事实上，宇宙中存在有机物并不是什么稀罕事早在50年前，科学家就发现宇宙中广泛存在有机物况且，在现代生命的化学起源理论下，有机物在宇宙中广泛存在也就不足为奇了

但这个突破口就在首次证实地球外存在氨基酸也就是说，这是我们人类第一次靠自己的力量在外太空获得小行星样本，在小行星样本中发现氨基酸，而不是第一次在地球之外发现氨基酸。

不要惊讶，宇宙中有很多有机物。

1969年，一个明亮的火球从澳大利亚维多利亚州默奇森附近的天空坠落在落下之前，它被分成了三大块和无数小块人们在13平方公里的区域内发现了100多公斤的陨石碎片，其中最大的两块重达7公斤，一块重达680克这些陨石被命名为默奇森陨石

自1971年以来，科学家们在研究了Murchison陨石的化学成分后，发现它含有氨基酸，氨基酸有70多种，包括甘氨酸，丙氨酸，谷氨酸，异缬氨酸，假亮氨酸等由于氨基酸是构成生命的必不可少的有机物质之一，这一发现引起了科学家们搜寻地外生命的热情在随后的几十年里，他们在其他落到地球上的陨石中发现了各种氨基酸和其他种类的生命诞生

这些化学物质包括各种氨基酸，多元醇，核酸碱基，芳香族化合物等2009年和2015年，美国宇航局和欧空局的彗星探测器都从彗星中发现了多种有机化合物2020年2月，甚至有科学家声称在Acfer 086和阿连德陨石中发现了一种含铁和锂的蛋白质

伴随着科技的进步，科学家们除了在陨石中寻找有机物，还利用带有光谱仪的望远镜观测到了星云，分子云和宇宙尘埃中各种有机物的光谱，如多环芳烃，富勒烯，芳香—脂肪族混合有机物，乙醛等这些有机物质有数百种

从这些发现来看，其实宇宙中广泛分布着包括氨基酸在内的有机物质。

那么，宇宙中为什么会有那么多有机物呢。

其实这是化学反应的自然结果美国宇航局的科学家认为，这种化学反应在宇宙诞生数十亿年后就开始了它们往往是在一个星云中的恒星出现之后，行星出现之前，星云中的碳元素在宇宙辐射和恒星的作用下开始形成多环芳烃，这是所有有机物形成的开始多环芳烃其实就是一些碳环

除了由于化学反应形成多环芳烃之外，恒星周围还会形成脂肪族基团在星际空间各种原子，离子，分子，射线的作用下，会发生氢化，氧化，羟基化，从而转化为更复杂的有机物，如氨基酸，核苷酸的前体

这些化合物在太空中形成后，会附着在各种岩石或冰冷的小行星上，漂浮在宇宙中我们在地球上已经发现的各类陨石中的氨基酸，以及隼鸟二号从小行星龙宫带回来的样本，就是这么来的

02发现外星氨基酸，离外星生命还有多远。

在各种自然博物馆或者科技馆里，总会有一个实验设备:米勒实验，首先展示的是关于生命诞生的过程氨气，甲烷，氢气，水，二氧化碳等气体在不断放电的瓶子中加热，最后冷却得到的液体中出现氨基酸在随后的实验中，人们获得了肽，核糖，核酸碱基等生命形成的必需物质

米勒的实验模拟了地球上的化学演化过程，我们前面讲过宇宙中的化学演化过程这些都证明了，在自然界，无论是地球上还是宇宙中，都会自然发生化学反应，形成有机物质但这其实只是生命诞生的第一步，离真正的生命还很远

之后，有机小分子需要组装成有机大分子有机大分子然后形成多分子系统，多分子系统组装的三大步骤所以从氨基酸到生命还有很长的路要走

此外，虽然宇宙中的这些氨基酸表明太空中广泛存在有机物，但实际上很难在太空中为生命的形成提供足够稳定的环境因为科学家发现陨石中发现的氨基酸的构型与构成生命的氨基酸不同

首先，陨石与地球上同类有机物在分子结构上存在差异，很多是同分异构体。

其次，陨石中的氨基酸与地球中的氨基酸在手性上不同什么是手性做个小实验就明白了把我们的左右手举起来，掌心对掌心可以贴在一起，但是如果两个手掌都向下，左右手放在一起，你会发现这个时候是没有办法贴在一起的这就是手性地球上的氨基酸只有左旋结构，但陨石中的氨基酸既有左旋结构，也有右旋结构

第三个问题是，在生命的化学进化过程中，可能需要更多的有机物这些陨石能为生命进化提供足够的有机物吗只有在像早期地球这样较大的行星上，才会有稳定的水热环境来进行持续的化学演化

03外星生命存在吗。

2017年，科学家在加拿大魁北克海岸发现了一些微生物化石这些微生物是生活在当时地球深海热泉附近的嗜热细菌这一发现曾发表在《自然》杂志上

他们生活的年代估计在37.7—42.2亿年前这是什么概念那个时候，地球形成大约只有3—8亿年，而那个时候，地球正在经历一个非常残酷的时期:大轰炸时期在大轰炸时期，地球经常受到小行星的狂轰滥炸据估计，由于小行星的密集轰炸，现阶段地球的体积增加了10%左右

在如此恶劣的环境下，地球上仍然快速出现生命。

目前我们在陨石上发现的有机物，虽然不能证明地球上的生命起源于地球之外，但是说明了一个点，就是有机物的存在在宇宙中是比较普遍的，只要条件合适，就可以形成各种各样的有机物那么，我们可以做一个小猜测，只要有像地球这样的宜居星球，就有很大的可能存在生命，或者更激进一点，一定存在外星生命

因此，在探索地外生命的过程中，科学家会首先考虑可居住带的因素在可居住带中，星球上的水可以以液态存在，这无疑可以为化学进化提供稳定的环境，为原始生命提供生存环境

可是，这些系外行星对我们目前的技术来说太遥远了与其花大力气去搜寻系外行星上的生命，不如现在就去搜寻太阳系的地外生命在太阳系中，更有可能发现生命的地方是火星，它位于太阳系宜居带的外缘虽然现在已经干涸了，但据科学家研究，它其实在30亿年前就一直有地表水，现在有地下水和地下湖泊，甚至南北极还有广阔的冰盖

如果对比一下地球和火星的进化史，我们会发现，按照化学进化论，火星上很可能存在生命，但这种生命形式还比较原始，可能是地球上类似细菌，古生菌的远古生命。

火星上的生命可能存在于火星的某个角落直到现在，这一点我们可以从地球上得到证据自1970年以来，科学家发现了许多生活在地球极端环境中的微生物，包括极端嗜热菌，嗜冷菌，嗜盐菌，嗜酸菌，嗜碱菌等，即使在地下10多公里的岩石缝里，白天黑暗，温度和压力都很大这些极端微生物扩大了生命的范围，让我们有理由相信火星上仍然存在生命

参考资料:

血红蛋白:一种含铁和锂的陨石蛋白arXiv预印本arXiv:2002.11688，2020

穆尔蒂·古迪帕蒂，杨，芮quot天体物理冰模拟中有机物辐射诱发过程的现场探测:新型激光解吸激光电离飞行时间质谱研究:天体物理学杂志快报756: L24Bibcode:2012ApJ...756L..24g . doi:10.1088/2041—8205/756/1/L24

江南生命起源前氨基酸的合成吉林大学，2013

，林，欧阳自远外星有机化合物地球科学前沿，2014，21:165—187

地球早期生命的证据，年代最久远的热液喷口沉淀。自然543，60ndash64 .

赵建南火星南部古湖泊的地质特征及其对古气候的意义中国地质大学，2017

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