论文部分内容阅读
2009年8月17日，科学家宣布首次在彗星尘埃样品中发现了组成蛋白质最基本的物质——氨基酸，从而为地球生命源自太空说提供了新的证据。这也是人类利用航天器在太空探索上取得的又一项重要成果。
宇宙胚种论的理由
地球生命源自太空说亦被称为宇宙胚种论，它是与地球自主孕育生命说相对立的一种观点。公元前4世纪的古希腊哲学家米特罗德格斯就说过：“认为在无边的宇宙中只有地球才有人居住的想法，就像播种谷子的土地上只长出独苗一样可笑。”其言外之意是，宇宙中的生命种子不仅仅播撒在了地球上。
20世纪30年代，天文学家从宇宙光谱中发现，太空中存在甲基和氰基等分子。太空有机分子的发现，被列为20世纪“四大天文学发现”之一。到1994年，人类共从宇宙中找到108种有机分子，其中有些是地球上所没有的自然样本。这对研究星际生命起源提供了重要线索，说明宇宙中到处都有构成生命的最基本的元素。天文学研究表明，这些有机分子只能存在于温度较低的行星、宇宙尘埃或者暗物质当中，地球是最为适宜其存活的星球之一。
1969年9月，科学家在陨落于澳大利亚的碳质球粒陨石中发现了氨基酸、甲醛等多种有机物。人类进入航天时代以后，苏联科学家曾用各种科学卫星对名为科戈乌捷卡的彗星进行考察，发现其彗核表面冰块含有有机分子。1986年5月，以美国天体物理学家弗兰克为首的研究小组曾撰文，提出地球上的水可能来自彗星的新假说。1996年8月，美国科学家宣布，1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星，其中含有名为多环芳香烃的有机大分子。此一发现再次引起人们对火星生命的关注述事例，都促使地球生命源自太空说逐渐流行起来，无论生命种子来自陨星还是彗星，都属于这一理论范畴。
一些科学家认为，约40亿年前，地球遭受过众多彗星和小行星的撞击，从而获得了大量的水和一定数量的有机分子，加上地球具有合适的温度和大气，才终于诞生了生命。大量的考古化石发现也证明，自此之后地球生命便逐渐多样化地发展起来。这就是生命源自太空说的主要含义。前面所举的科学发现，都间接支持了这一理论。今年8月，美国科学家在彗星尘埃样品中的新发现，则为其提供了新的佐证。
彗星尘埃中的新发现
美国科学家的新发现是从分析“星尘”号航天器运回的“怀尔德2”号彗星尘埃样品中获得的。“星尘”号是美国研制的对“怀尔德2”号彗星进行探测和采样并返回地球的航天器。1999年2月8日，重量为385千克的“星尘”号被发射升空，进入预定轨道飞行。经过5年飞奔，它于2004年1月2日在距离地球约3.9亿千米处，用10个小时穿越了“怀尔德2”号彗星的彗发，相距彗核最近时约240千米。在此过程中，“星尘”号伸出二氧化硅基底的网球拍状气凝胶，用以俘获高速运动的直径为1～100微米的彗星尘埃微粒。在完成采样后，气凝胶设备折叠收入返回舱中，随即“星尘”号就踏上了返回地球的归程，并于2006年1月 15日被成功回收。它运回的样品被送到美国宇航局约翰逊航天中心的行星物质管理机构，供科学家们分析研究。专家认为这些粒子是一笔“巨大的不动产”，分析研究它们至少需要10年时间。
科学家们经过3年多的辛勤工作，终于在这些彗星尘埃中首次发现了甘氨酸。甘氨酸是一种结构最为简单的氨基酸，而氨基酸又是公认的生命种子。
事实上，2008年科学家们就在“怀尔德2”号彗星尘埃样品中发现了多种氨基酸和含氮的有机化合物即胺类物质，但是不能确定它们究竟是源于彗星还是来自地球污染，故未公布这一信息。为了弄清缘由，他们又花了一年多的时间追根问底。由于样品太少，除了甘氨酸外，所有样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中，科学家们检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸比较，样品中的甘氨酸含有更多的碳13，从而证明了它们源于太空。
氨基酸的化学链非常牢固地结合在一起，形成了从毛发到调节生物体内化学反应的酶等一切物质的蛋白质分子。最新的研究结果再度证明，诸如陨星和彗星等星体可能早已为古老的地球及其他行星播撒了形成生命的原始物质。
此项研究资助方之一、美国宇航局加州太空生物学研究所所长卡尔·皮尔彻指出：“彗星中甘氨酸的发现支持了组成生命的基本单元在太空中普遍存在的说法，并加强了那种论断，即宇宙中的生命很常见，并非罕见之事。”这无疑又增强了人类探索寻找地外生命与地外文明的信心和勇气。有些科学家坚持认为，广阔无垠的宇宙空问是生命的故乡和人类的老家，人类热衷航天探索，乃是由回家总是愉快的天性所驱使的。寄望于对彗核的探测
需要指出的是，科学家目前所研究的样品仅来自彗星彗发，而彗星彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。要想得到彗星彗核的数据资料，则要寄望于欧洲空间局的“罗塞塔”彗星探测器了。
2004年3月2日，欧空局的“罗塞塔”探测器被发射升空，开始了追逐“丘留莫夫一格拉西缅科”彗星的长途征程。该探测器由轨道器和名为“菲莱”的登陆舱两大部分组成，重约3吨。预计它将于2014年1月成为目标彗星的人造卫星，于2014年11月释放“菲莱”登陆舱，软着陆于彗星的彗核表面，对其进行直接研究。登陆舱将用携带的钻头，从彗核表面往下钻探，从而提取不同深度上的物质，将其放入专门仪器中进行分析，辨别出矿物和同位素成分，重点寻找有机物，并将获得的各种结果通过轨道器传回地面控制中心，供科学家们分析研究。显而易见，这种实地考察将会揭开彗星构成的奥秘，更有可能在生命起源方面获得新的发现。如果证明彗星上的物质组成足以促成生命的发端，那将完全可以令人相信，宇宙空问的很多地方都存在着生命，人类寻找地外生命的愿望总有一天会得以实现。同时表明，彗星是提供生命种子天体中的重要成员。
坚持生命来自太空说的科学家们，之所以高度重视对彗星的彗核进行探测研究和实地考察，是因为在他们看来，主要是彗星将太空中的微生物播种到了地球上。他们认为，在太阳系形成的初级阶段，大量彗星就吸附了很多含碳的有机化合物，彗星的彼此碰撞和内部隐藏的放射性同位素衰变产生的射线，为有机物的化合反应提供了足够的热能，并溶解了原本为冰态的彗核内部，使有机物具有了较为温暖的液体环境，促成彗星内部诞生了生物胚胎。鉴于彗核外表仍足结冰状态，对内部起到保护作用，故使这些生命种子并未受到太空严酷环境的伤害。约40亿年前，当一些这样的彗星撞到地球之后，地球生命世界就此开始。
天文学研究表明，当恒星爆炸死亡之后，也可生成大量的有机分子。恒星爆炸抛出的物质和气体，进入广袤的星翰际空间，又成为产生新一代恒星的原料，进而形成第二代恒星，太阳就是其中的一例。在太阳及太阳系其他成员即行星与其卫星、矮行星与其卫星、彗星、小行星诞的时候，都有可能吸附有机分子，但是在没有水的星球上就无法孕育生命。因为在液体水中各种分子可以自由游荡，容易相遇进而发生化学反应；而在固体中，每个分子的位置是固定的，难以运动，化学反应极其缓慢，无法形成生命所需的各种大而复杂的有机分子。
“罗塞塔”探测“丘留莫夫一格拉西缅科”彗星的彗核如获成功，不仅会给宇宙胚种论提供新的证据，而且会为未来航天器采集彗星的彗核样品并返回地球提供技术借鉴。只有当科学家们直接研究分析彗星的彗核样品的时候，才有可能最终揭开地球生命起源之谜。(文章代码：2204)
【责任编辑】庞 云
宇宙胚种论的理由
地球生命源自太空说亦被称为宇宙胚种论，它是与地球自主孕育生命说相对立的一种观点。公元前4世纪的古希腊哲学家米特罗德格斯就说过：“认为在无边的宇宙中只有地球才有人居住的想法，就像播种谷子的土地上只长出独苗一样可笑。”其言外之意是，宇宙中的生命种子不仅仅播撒在了地球上。
20世纪30年代，天文学家从宇宙光谱中发现，太空中存在甲基和氰基等分子。太空有机分子的发现，被列为20世纪“四大天文学发现”之一。到1994年，人类共从宇宙中找到108种有机分子，其中有些是地球上所没有的自然样本。这对研究星际生命起源提供了重要线索，说明宇宙中到处都有构成生命的最基本的元素。天文学研究表明，这些有机分子只能存在于温度较低的行星、宇宙尘埃或者暗物质当中，地球是最为适宜其存活的星球之一。
1969年9月，科学家在陨落于澳大利亚的碳质球粒陨石中发现了氨基酸、甲醛等多种有机物。人类进入航天时代以后，苏联科学家曾用各种科学卫星对名为科戈乌捷卡的彗星进行考察，发现其彗核表面冰块含有有机分子。1986年5月，以美国天体物理学家弗兰克为首的研究小组曾撰文，提出地球上的水可能来自彗星的新假说。1996年8月，美国科学家宣布，1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星，其中含有名为多环芳香烃的有机大分子。此一发现再次引起人们对火星生命的关注述事例，都促使地球生命源自太空说逐渐流行起来，无论生命种子来自陨星还是彗星，都属于这一理论范畴。
一些科学家认为，约40亿年前，地球遭受过众多彗星和小行星的撞击，从而获得了大量的水和一定数量的有机分子，加上地球具有合适的温度和大气，才终于诞生了生命。大量的考古化石发现也证明，自此之后地球生命便逐渐多样化地发展起来。这就是生命源自太空说的主要含义。前面所举的科学发现，都间接支持了这一理论。今年8月，美国科学家在彗星尘埃样品中的新发现，则为其提供了新的佐证。
彗星尘埃中的新发现
美国科学家的新发现是从分析“星尘”号航天器运回的“怀尔德2”号彗星尘埃样品中获得的。“星尘”号是美国研制的对“怀尔德2”号彗星进行探测和采样并返回地球的航天器。1999年2月8日，重量为385千克的“星尘”号被发射升空，进入预定轨道飞行。经过5年飞奔，它于2004年1月2日在距离地球约3.9亿千米处，用10个小时穿越了“怀尔德2”号彗星的彗发，相距彗核最近时约240千米。在此过程中，“星尘”号伸出二氧化硅基底的网球拍状气凝胶，用以俘获高速运动的直径为1～100微米的彗星尘埃微粒。在完成采样后，气凝胶设备折叠收入返回舱中，随即“星尘”号就踏上了返回地球的归程，并于2006年1月 15日被成功回收。它运回的样品被送到美国宇航局约翰逊航天中心的行星物质管理机构，供科学家们分析研究。专家认为这些粒子是一笔“巨大的不动产”，分析研究它们至少需要10年时间。
科学家们经过3年多的辛勤工作，终于在这些彗星尘埃中首次发现了甘氨酸。甘氨酸是一种结构最为简单的氨基酸，而氨基酸又是公认的生命种子。
事实上，2008年科学家们就在“怀尔德2”号彗星尘埃样品中发现了多种氨基酸和含氮的有机化合物即胺类物质，但是不能确定它们究竟是源于彗星还是来自地球污染，故未公布这一信息。为了弄清缘由，他们又花了一年多的时间追根问底。由于样品太少，除了甘氨酸外，所有样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中，科学家们检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸比较，样品中的甘氨酸含有更多的碳13，从而证明了它们源于太空。
氨基酸的化学链非常牢固地结合在一起，形成了从毛发到调节生物体内化学反应的酶等一切物质的蛋白质分子。最新的研究结果再度证明，诸如陨星和彗星等星体可能早已为古老的地球及其他行星播撒了形成生命的原始物质。
此项研究资助方之一、美国宇航局加州太空生物学研究所所长卡尔·皮尔彻指出：“彗星中甘氨酸的发现支持了组成生命的基本单元在太空中普遍存在的说法，并加强了那种论断，即宇宙中的生命很常见，并非罕见之事。”这无疑又增强了人类探索寻找地外生命与地外文明的信心和勇气。有些科学家坚持认为，广阔无垠的宇宙空问是生命的故乡和人类的老家，人类热衷航天探索，乃是由回家总是愉快的天性所驱使的。寄望于对彗核的探测
需要指出的是，科学家目前所研究的样品仅来自彗星彗发，而彗星彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。要想得到彗星彗核的数据资料，则要寄望于欧洲空间局的“罗塞塔”彗星探测器了。
2004年3月2日，欧空局的“罗塞塔”探测器被发射升空，开始了追逐“丘留莫夫一格拉西缅科”彗星的长途征程。该探测器由轨道器和名为“菲莱”的登陆舱两大部分组成，重约3吨。预计它将于2014年1月成为目标彗星的人造卫星，于2014年11月释放“菲莱”登陆舱，软着陆于彗星的彗核表面，对其进行直接研究。登陆舱将用携带的钻头，从彗核表面往下钻探，从而提取不同深度上的物质，将其放入专门仪器中进行分析，辨别出矿物和同位素成分，重点寻找有机物，并将获得的各种结果通过轨道器传回地面控制中心，供科学家们分析研究。显而易见，这种实地考察将会揭开彗星构成的奥秘，更有可能在生命起源方面获得新的发现。如果证明彗星上的物质组成足以促成生命的发端，那将完全可以令人相信，宇宙空问的很多地方都存在着生命，人类寻找地外生命的愿望总有一天会得以实现。同时表明，彗星是提供生命种子天体中的重要成员。
坚持生命来自太空说的科学家们，之所以高度重视对彗星的彗核进行探测研究和实地考察，是因为在他们看来，主要是彗星将太空中的微生物播种到了地球上。他们认为，在太阳系形成的初级阶段，大量彗星就吸附了很多含碳的有机化合物，彗星的彼此碰撞和内部隐藏的放射性同位素衰变产生的射线，为有机物的化合反应提供了足够的热能，并溶解了原本为冰态的彗核内部，使有机物具有了较为温暖的液体环境，促成彗星内部诞生了生物胚胎。鉴于彗核外表仍足结冰状态，对内部起到保护作用，故使这些生命种子并未受到太空严酷环境的伤害。约40亿年前，当一些这样的彗星撞到地球之后，地球生命世界就此开始。
天文学研究表明，当恒星爆炸死亡之后，也可生成大量的有机分子。恒星爆炸抛出的物质和气体，进入广袤的星翰际空间，又成为产生新一代恒星的原料，进而形成第二代恒星，太阳就是其中的一例。在太阳及太阳系其他成员即行星与其卫星、矮行星与其卫星、彗星、小行星诞的时候，都有可能吸附有机分子，但是在没有水的星球上就无法孕育生命。因为在液体水中各种分子可以自由游荡，容易相遇进而发生化学反应；而在固体中，每个分子的位置是固定的，难以运动，化学反应极其缓慢，无法形成生命所需的各种大而复杂的有机分子。
“罗塞塔”探测“丘留莫夫一格拉西缅科”彗星的彗核如获成功，不仅会给宇宙胚种论提供新的证据，而且会为未来航天器采集彗星的彗核样品并返回地球提供技术借鉴。只有当科学家们直接研究分析彗星的彗核样品的时候，才有可能最终揭开地球生命起源之谜。(文章代码：2204)
【责任编辑】庞 云