生命留下的痕迹
生命留下的模式 Self portrait · Photo courtesy of Dr. Fabian Klenner 搜寻地球之外的生命正转向一个新领域：隐藏在分子中的统计秩序 编者按 Fabian Klenner 博士是加州大学河滨分校行星科学助理教授，也是发表于《自然·天文学》的一项研究合著者。该研究提出了一种全新的统计框架，旨在从有机分子中识别生命活动留下的痕迹。他的研究长期聚焦于太阳系中的海洋世界，尤其是土星卫星土卫二和木星卫星木卫二，以及未来可能用于判断地球之外是否存在生命的探测仪器与方法。目前，他参与美国国家航空航天局木卫二快船任务，并协助规划未来的土卫二探测计划。本次访谈于 2026 年 6 月进行。 — Adelina 数十年来，寻找地球之外生命的工作经常建立在一个看似简单的前提之上：找到正确的分子。例如氨基酸或脂肪酸，也就是生命化学活动留下的分子特征。然而，仅仅发现这些化合物从来不足以证明生命的存在。它们能够在太空中自然形成，能够出现在陨石之中，也能够在模拟早期行星化学环境的实验室实验里产生。生命会制造它们，而宇宙本身即使没有生命参与，同样也会制造它们。 发表在《自然·天文学》上的一项研究提出了另一种思考方式。真正值得关注的，或许并不是存在哪些分子，而是这些分子如何被组织起来。研究人员发现，生命系统会在相关有机化合物中留下独特的统计模式，而这种模式并不会在非生物化学过程中自然重现。这种特征并不储存在某一个单独的分子之中，而是从分子彼此之间的关系中显现出来。 这项研究借鉴了一个看似与天体生物学相距甚远的领域：生态学。生态学家用来衡量生态系统中物种丰富度与均匀度的多样性指标，在分子世界中竟然同样适用。研究团队将这一框架应用于约一百组数据，涵盖微生物、土壤、化石、陨石以及实验室合成样本，结果能够稳定地区分生物来源与非生物来源的材料。更引人注目的是，即使在经历长期降解之后，包括已经化石化的恐龙蛋壳在内的样本，仍然保留着能够被识别的规律痕迹。 我们与这项研究的合著者 Fabian Klenner 进行了对谈，讨论这种组织性特征究竟揭示了什么，以及它对于在土卫二、木卫二及其他天体上寻找生命意味着什么。 Multidimensional scaling plot showing the statistical dissimilarity between amino acid samples of biotic origin (green), abiotic origin (pink), and mixed samples (blue). Biotic and abiotic samples cluster […]
