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寻找生命起源及寻找外星生命的新思路

投稿时间:2016-12-27 21:18 投稿人:韩永全 【字号: 访问量:

生命的起源仍然在探索中,寻找外星生命的步伐也没有停止。在美国地球物理学会年会卡尔-萨根讲座上,地外文明搜寻研究所卡尔-萨根中心首席科学家纳瑟莉-卡布罗尔说:“单纯的宜居并不等同于真的有生命。“我们的地球很明显有生物。从太空中看下来,若去寻找生命的迹象,可以说是到处可见。”那么如何寻找生命的起源,又如何寻找外星生命呢?下面我谈一些自己的看法,也是一个新思路。

生命的遗传物质——脱氧核糖核苷酸(deoxynucleoside),简称脱氧核苷酸,是脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,简称DNA)的基本单位。绝大部分存在于细胞核和染色质中,并与组蛋白结合在一起。一般由C、H、O、N、P五种元素组成。应该说,脱氧核糖核苷酸的形成就标志着生命的诞生,那么脱氧核糖核苷酸是如何形成的呢?我们分析组成脱氧核糖核苷酸的五种元素C、H、O、N、P,最不活波的就是N,N2是由三个共价键结合而成,相当地稳定——极其不活波,仅次于惰性元素。其实N2的这一性质——不活泼,是寻找生命起源及生命存在何处极其重要的信号。我在本栏目发表的《关于生命起源的探索》指出,物种起源于大爆炸( 不一定是宇宙大爆炸,星球爆炸、碰撞也可以),物种的灭绝也是因为大爆炸。大爆炸破坏了一类物种的生活环境,使这一类物种灭绝的同时,也可能产生适宜于另一类物种的新环境,从而产生新的物种。只有存在该类物种的环境,这类物种才可能产生。我们知道,由于氮气不活波,因此需要大量的氮气参与,才能是反应中有适中的氮气参与,在生成物中才有适中的氮元素(例如:脱氧核糖核苷酸),就好像化学平衡反应的反应过程,增加反应物的浓度,化学反应可以向生成物方向移动的道理是一样的,星球存在大量的氮气,可以更容易更多地生成脱氧核糖核苷酸或类脱氧核糖核苷酸。也就是说,生命诞生必须具备两个条件:1、宜居星球大量的氮气,2、大爆炸。脱氧核糖核苷酸中的其他元素C、H、O、P比较活波,容易参与反应,即不需要极端条件就可以参与生化反应。大爆炸能提供良好的、充分的、彻底的生化反应甚至核反应,提供尽可能多的组合类型,也为氮气的充分参与提供了条件,再加上如果氮气充分(例如地球上的氮气占地球气体总量的78%)形成生命的标志物——脱氧核糖核苷酸是完全可能的。人们往往认为氧气是生命诞生的最重要的条件,其实不然,且不说有厌氧生物,就是非厌氧生物,氧气也可以通过火山喷发或爆炸生成(例如:KClO3加热KCl+O2↑)。所以瑟莉-卡布罗尔说:“单纯的宜居并不等同于真的有生命,是完全正确的,宜居行星还必须存在大量的氮气,才会真的有生命或即将会有生命。

火星周围也笼罩着大气层,与地球大气层相似。火星大气层的主要成分是二氧化碳,其次是氮、氩,此外还有少量的氧和水蒸气。火星大气层与地球大气层都有氮存在,这是火星与地球最大的相似之处。由火星大气成分分析,火星曾经存在过生命的可能性极大。

结论:生命起源于存在大量氮气的宜居行星,寻找外星人应该首先考察宜居行星是否存在大量的氮气,地球就是这样的行星,这一理论一定是寻找外星人的捷径,定会加快寻找外星人的步伐。