地球生命來自太空?

尹懷勤

2009年8月17日，科學家宣布首次在彗星塵埃樣品中發現了組成蛋白質最基本的物質——氨基酸，從而為地球生命源自太空說提供了新的證據。這也是人類利用航天器在太空探索上取得的又一項重要成果。

宇宙胚種論的理由

地球生命源自太空說亦被稱為宇宙胚種論，它是與地球自主孕育生命說相對立的一種觀點。公元前4世紀的古希臘哲學家米特羅德格斯就說過：“認為在無邊的宇宙中只有地球才有人居住的想法，就像播種谷子的土地上只長出獨苗一樣可笑。”其言外之意是，宇宙中的生命種子不僅僅播撒在了地球上。

20世紀30年代，天文學家從宇宙光譜中發現，太空中存在甲基和氰基等分子。太空有機分子的發現，被列為20世紀“四大天文學發現”之一。到1994年，人類共從宇宙中找到108種有機分子，其中有些是地球上所沒有的自然樣本。這對研究星際生命起源提供了重要線索，說明宇宙中到處都有構成生命的最基本的元素。天文學研究表明，這些有機分子只能存在于溫度較低的行星、宇宙塵埃或者暗物質當中，地球是最為適宜其存活的星球之一。

1969年9月，科學家在隕落于澳大利亞的碳質球粒隕石中發現了氨基酸、甲醛等多種有機物。人類進入航天時代以后，蘇聯科學家曾用各種科學衛星對名為科戈烏捷卡的彗星進行考察，發現其彗核表面冰塊含有有機分子。1986年5月，以美國天體物理學家弗蘭克為首的研究小組曾撰文，提出地球上的水可能來自彗星的新假說。1996年8月，美國科學家宣布，1984年在南極洲發現的ALH84001隕石來自火星，其中含有名為多環芳香烴的有機大分子。此一發現再次引起人們對火星生命的關注述事例，都促使地球生命源自太空說逐漸流行起來，無論生命種子來自隕星還是彗星，都屬于這一理論范疇。

一些科學家認為，約40億年前，地球遭受過眾多彗星和小行星的撞擊，從而獲得了大量的水和一定數量的有機分子，加上地球具有合適的溫度和大氣，才終于誕生了生命。大量的考古化石發現也證明，自此之后地球生命便逐漸多樣化地發展起來。這就是生命源自太空說的主要含義。前面所舉的科學發現，都間接支持了這一理論。今年8月，美國科學家在彗星塵埃樣品中的新發現，則為其提供了新的佐證。

彗星塵埃中的新發現

美國科學家的新發現是從分析“星塵”號航天器運回的“懷爾德2”號彗星塵埃樣品中獲得的。“星塵”號是美國研制的對“懷爾德2”號彗星進行探測和采樣并返回地球的航天器。1999年2月8日，重量為385千克的“星塵”號被發射升空，進入預定軌道飛行。經過5年飛奔，它于2004年1月2日在距離地球約3.9億千米處，用10個小時穿越了“懷爾德2”號彗星的彗發，相距彗核最近時約240千米。在此過程中，“星塵”號伸出二氧化硅基底的網球拍狀氣凝膠，用以俘獲高速運動的直徑為1～100微米的彗星塵埃微粒。在完成采樣后，氣凝膠設備折疊收入返回艙中，隨即“星塵”號就踏上了返回地球的歸程，并于2006年1月 15日被成功回收。它運回的樣品被送到美國宇航局約翰遜航天中心的行星物質管理機構，供科學家們分析研究。專家認為這些粒子是一筆“巨大的不動產”，分析研究它們至少需要10年時間。

科學家們經過3年多的辛勤工作，終于在這些彗星塵埃中首次發現了甘氨酸。甘氨酸是一種結構最為簡單的氨基酸，而氨基酸又是公認的生命種子。

事實上，2008年科學家們就在“懷爾德2”號彗星塵埃樣品中發現了多種氨基酸和含氮的有機化合物即胺類物質，但是不能確定它們究竟是源于彗星還是來自地球污染，故未公布這一信息。為了弄清緣由，他們又花了一年多的時間追根問底。由于樣品太少，除了甘氨酸外，所有樣品材料均不足以用來追蹤任何化合物。在只有大約十億分之一克的甘氨酸中，科學家們檢測出相對豐富的碳同位素。與地球上的甘氨酸比較，樣品中的甘氨酸含有更多的碳13，從而證明了它們源于太空。

氨基酸的化學鏈非常牢固地結合在一起，形成了從毛發到調節生物體內化學反應的酶等一切物質的蛋白質分子。最新的研究結果再度證明，諸如隕星和彗星等星體可能早已為古老的地球及其他行星播撒了形成生命的原始物質。

此項研究資助方之一、美國宇航局加州太空生物學研究所所長卡爾·皮爾徹指出：“彗星中甘氨酸的發現支持了組成生命的基本單元在太空中普遍存在的說法，并加強了那種論斷，即宇宙中的生命很常見，并非罕見之事。”這無疑又增強了人類探索尋找地外生命與地外文明的信心和勇氣。有些科學家堅持認為，廣闊無垠的宇宙空問是生命的故鄉和人類的老家，人類熱衷航天探索，乃是由回家總是愉快的天性所驅使的。寄望于對彗核的探測

需要指出的是，科學家目前所研究的樣品僅來自彗星彗發，而彗星彗核則可能會含有更復雜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數據資料，則要寄望于歐洲空間局的“羅塞塔”彗星探測器了。

2004年3月2日，歐空局的“羅塞塔”探測器被發射升空，開始了追逐“丘留莫夫一格拉西緬科”彗星的長途征程。該探測器由軌道器和名為“菲萊”的登陸艙兩大部分組成，重約3噸。預計它將于2014年1月成為目標彗星的人造衛星，于2014年11月釋放“菲萊”登陸艙，軟著陸于彗星的彗核表面，對其進行直接研究。登陸艙將用攜帶的鉆頭，從彗核表面往下鉆探，從而提取不同深度上的物質，將其放入專門儀器中進行分析，辨別出礦物和同位素成分，重點尋找有機物，并將獲得的各種結果通過軌道器傳回地面控制中心，供科學家們分析研究。顯而易見，這種實地考察將會揭開彗星構成的奧秘，更有可能在生命起源方面獲得新的發現。如果證明彗星上的物質組成足以促成生命的發端，那將完全可以令人相信，宇宙空問的很多地方都存在著生命，人類尋找地外生命的愿望總有一天會得以實現。同時表明，彗星是提供生命種子天體中的重要成員。

堅持生命來自太空說的科學家們，之所以高度重視對彗星的彗核進行探測研究和實地考察，是因為在他們看來，主要是彗星將太空中的微生物播種到了地球上。他們認為，在太陽系形成的初級階段，大量彗星就吸附了很多含碳的有機化合物，彗星的彼此碰撞和內部隱藏的放射性同位素衰變產生的射線，為有機物的化合反應提供了足夠的熱能，并溶解了原本為冰態的彗核內部，使有機物具有了較為溫暖的液體環境，促成彗星內部誕生了生物胚胎。鑒于彗核外表仍足結冰狀態，對內部起到保護作用，故使這些生命種子并未受到太空嚴酷環境的傷害。約40億年前，當一些這樣的彗星撞到地球之后，地球生命世界就此開始。

天文學研究表明，當恒星爆炸死亡之后，也可生成大量的有機分子。恒星爆炸拋出的物質和氣體，進入廣袤的星翰際空間，又成為產生新一代恒星的原料，進而形成第二代恒星，太陽就是其中的一例。在太陽及太陽系其他成員即行星與其衛星、矮行星與其衛星、彗星、小行星誕的時候，都有可能吸附有機分子，但是在沒有水的星球上就無法孕育生命。因為在液體水中各種分子可以自由游蕩，容易相遇進而發生化學反應；而在固體中，每個分子的位置是固定的，難以運動，化學反應極其緩慢，無法形成生命所需的各種大而復雜的有機分子。

“羅塞塔”探測“丘留莫夫一格拉西緬科”彗星的彗核如獲成功，不僅會給宇宙胚種論提供新的證據，而且會為未來航天器采集彗星的彗核樣品并返回地球提供技術借鑒。只有當科學家們直接研究分析彗星的彗核樣品的時候，才有可能最終揭開地球生命起源之謎。(文章代碼：2204)

【責任編輯】龐云