太空處處有生機(jī)（下）

在晴朗無云的夜晚，我們能看到頭頂上方黑色幕布上的點(diǎn)點(diǎn)星光。天文望遠(yuǎn)鏡傳回的照片上，一望無際的黑暗中，對人類而言巨大無比、璀璨奪目的星球就像一粒粒灰暗的塵埃，太空就像一片廣闊漆黑、荒無人煙的沙漠。

在晴朗無云的夜晚，我們能看到頭頂上方黑色幕布上的點(diǎn)點(diǎn)星光。天文望遠(yuǎn)鏡傳回的照片上，一望無際的黑暗中，對人類而言巨大無比、璀璨奪目的星球就像一粒?；野档膲m埃，太空就像一片廣闊漆黑、荒無人煙的沙漠。

在科幻電影中卻不是如此，太空中充滿著多種多樣的生命和文明。《星球大戰(zhàn)》中許多星球上都存在著高智商生物，但是他們的外形跟地球人很不一樣，三角腦袋、金色眼睛的類人生物;沒有眼睛、全身粘液的蛞蝓;頭上長著潛望鏡的蛇形生物等?！栋⒎策_(dá)》中外星球潘多拉的原住民是約3米高的藍(lán)皮膚類人生物，他們被地球人稱為納威人，具有與動植物交流的能力。

太空到底是沒有生命的荒漠還是生機(jī)勃勃的大花園？雖然到目前為止，我們還沒有在太空中找到活體生命的痕跡，但是許多科學(xué)家仍然信心滿滿地認(rèn)為，答案應(yīng)該是后者。

想象可能成真

上述生命雖然仍僅存在于科學(xué)家們的想象中，但現(xiàn)在我們找到了一些與地球生命不同的生物存在的證據(jù)。

土衛(wèi)六，是土星最大的衛(wèi)星，美國宇航局的惠更斯探測器的數(shù)據(jù)顯示，土衛(wèi)六含有許多與地球相似的跟生命起源有關(guān)的有機(jī)成分，比如由氮?dú)?、甲烷和其他碳?xì)浠衔锝M成的厚厚大氣層。但是遺憾的是，土衛(wèi)六的平均氣溫為-187℃，液態(tài)水很少，湖泊里基本是液態(tài)甲烷，雖然地球上也有甲烷微生物，但是它們到了更加嚴(yán)寒的土衛(wèi)六上肯定活不了。

那土衛(wèi)六的甲烷湖泊中能存活自己的甲烷微生物嗎？現(xiàn)有證據(jù)讓科學(xué)家們對此信心滿滿。

2017年，美國宇航局的“卡西尼號”太空船探測到土衛(wèi)六上存在兩種化合物，它們的發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家更加確信土衛(wèi)六能孕育生命。在土衛(wèi)六的上層大氣中發(fā)現(xiàn)了我們稱為丙烯腈的化合物，這種化合物可以在實(shí)驗(yàn)室低溫的甲烷中形成穩(wěn)定的與細(xì)胞膜類似的膜結(jié)構(gòu)。而另一種被稱為碳鏈陰離子的化合物被發(fā)現(xiàn)存在于土衛(wèi)六的電離層中，它是能生長成更復(fù)雜的有機(jī)微粒的“種子”，以它為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，極有可能出現(xiàn)有機(jī)生命體。

無獨(dú)有偶，“卡西尼號”太空船也在土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了生命存在的可能性。2015年，美國宇航局分析“卡西尼號”在土衛(wèi)二上采集的樣本，發(fā)現(xiàn)了大型復(fù)雜的有機(jī)物分子，它們的分子質(zhì)量超過200個相對原子質(zhì)量（以一個12C原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn)，任何一種原子的平均原子質(zhì)量跟一個12C原子質(zhì)量的1/12的比值，稱為該原子的相對原子質(zhì)量），由長碳鏈和碳環(huán)組成。這意味著土衛(wèi)二上能進(jìn)行復(fù)雜的生化過程，而地球生命起源之初也在進(jìn)行著這樣的生化過程。

2017年初，“卡西尼號”還在土衛(wèi)二表面探測到了氫分子。在地球上，產(chǎn)生氫氣的生化反應(yīng)過程為深海熱液噴口的微生物獨(dú)有，通過這個過程給周圍的整個生態(tài)系統(tǒng)供能。據(jù)此，美國西南研究院的大氣科學(xué)家亨特·韋特推測，土衛(wèi)二的地下海底熱液噴口處的有機(jī)物可能已經(jīng)演化成了生命體，氫氣正是由它們進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。

目前我們還無法去驗(yàn)證上述衛(wèi)星中是否真的存在外星生物，但是它們的生化環(huán)境與地球生命出現(xiàn)初期的環(huán)境非常相似，這是科學(xué)家們的猜想最有力的支持。而如果靠化能合成作用生存的微生物真實(shí)存在的話，其他生物生存的可能性不就大大增加了嗎？

DNA使我們生而不同

如果外星生物真的像科學(xué)家們想象的那樣與地球生物完全不同，那么這是什么東西造成的呢？在地球上，我們把決定生物性狀的物質(zhì)叫做DNA，這里姑且把決定外星生物的性狀的東西稱為外星DNA吧，兩者DNA有什么不同，科學(xué)家們做了一些大膽的猜想。

我們已經(jīng)知道，地球生物的DNA由4種叫做堿基的有機(jī)小分子組成，它們被命名為鳥嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶，改變堿基的排列順序，就可以決定地球生物的所有性狀特征。外星DNA也是四種堿基組成的嗎？如果不是四種，而是6種、8種會怎么樣呢？美國生化科學(xué)家史蒂文·本納領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在實(shí)驗(yàn)室里制造了一些“外星DNA”。

史蒂文·本納關(guān)于合成DNA的研究由來已久。早在2006年，本納小組就通過調(diào)整天然堿基的結(jié)構(gòu)來造出了兩個人工堿基，稱為Z和P，后來他們又用同樣的方法獲得了一對名為S和B的堿基對。

2019年2月，本納小組將他們的人工堿基與天然堿基組建在了一起，造出了數(shù)百個合成DNA分子。合成DNA跟天然DNA確實(shí)有差異，它不能被地球生物原有的酶復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。本納小組找到了T7 噬菌體的一種突變的RNA聚合酶，最終成功實(shí)現(xiàn)了這個合成DNA的轉(zhuǎn)錄。這是不是說明，外星DNA的堿基極有可能與地球生物的很不一致，它們有自己的堿基和相應(yīng)的酶呢？

不過本納小組的工作就到這里了，另一位科學(xué)家做了將合成DNA轉(zhuǎn)入地球生物的基因組中，制造新型蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

美國斯克里普斯研究所弗洛伊德·羅姆斯伯格領(lǐng)導(dǎo)的研究小組制造了與本納小組不同的新堿基，它們被命名為X和Y。2014年5月，他們首次將含有這對新堿基的合成DNA插入大腸桿菌基因組。當(dāng)大腸桿菌分裂繁殖時，這些人造堿基也成功復(fù)制并遺傳到子代中，而且只要提供足量的人造堿基，它就能穩(wěn)定地遺傳下去。

不過與本納小組相似的是，大腸桿菌原有的搬運(yùn)氨基酸的tRNA在遇到人造堿基時不起作用，無法翻譯。為了解決這個問題，他們改良了tRNA及其攜帶的氨基酸，最終子代大腸桿菌生產(chǎn)出了一些新類型的蛋白質(zhì)，變成了一種“新物種”。

天然DNA可以控制20種氨基酸的制造，而8種堿基的DNA能控制172種氨基酸的制造，能合成的蛋白質(zhì)類型更多。如果外星DNA與天然DNA完全不同，生產(chǎn)出的蛋白質(zhì)自然千差萬別，那么外星生物們長得“奇形怪狀”，具有各種奇特本領(lǐng)也是完全有可能的。

也許我們從來不孤獨(dú)，太空處處都充滿著生命，只是我們生而不同，彼此之間無法識別也無法交流。但是我們對其他星球生命的探索熱情從未消減，期待著未來某一天能夠打破壁壘，對外星人Say Hi。