近期，美國國家航空航天局稱，正考慮用新的方案將“毅力號”探測車正在收集的火星樣本在2030年之后送回地球。未來，對于這些樣本的分析能夠揭示更多關于火星及其歷史的秘密，甚至可能回答火星是否曾孕育過生命這一重大科學問題。而生命究竟誕生于地球還是外太空，目前，這在科學界還未達成共識。

我們知道數十億年前，地球上還沒有生命，只有無生命的化學物質。然而，經過漫長的化學進化，一些簡單的分子逐漸形成了復雜的有機物，最終誕生了最早的生命形式。

而隨著科學實驗的進展和科學探索的新發現，科學家有了更多的認知，研究的途徑也有了進一步的拓展。生命的誕生經過怎樣的化學進化，答案可能隱藏在星球早期的演變中。

來自地球的發現

就在去年早些時間，美日兩國科學家在《自然-生態與演化》雜志上發表了重磅研究成果，該研究聚焦于與生命起源相關的原始嘌呤的生物合成，運用現代代謝途徑數據庫這一精密工具進行復雜計算，展示了從原始地球的化學物質到現代生物分子的連貫路徑，為地球自身孕育生命提供了理論支持。之后，德國科學家通過模擬地球早期地質結構中的巖石裂縫，成功分離出與生命起源相關的50多種分子。

其實，有關地球生命通過化學進化產生的研究，可以追溯到20世紀50年代，當時美國科學家進行了著名的米勒實驗。他們將甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氨氣、氮氣等氣體混合并進行放電實驗（模擬自然界的放電現象），產生了形成生命體所需的氨基酸、糖、脂肪酸以及嘌呤、嘧啶等簡單有機分子。這一震驚世界的實驗影響深遠，它表明無機分子可以在地球自然環境下（地球的早期大氣中就充滿了二氧化碳和氮氣）合成氨基酸等有機小分子。

2023年，日本科學家在《生命》雜志發文稱，太陽的高能粒子與地球早期大氣中的氣體相碰撞并發生化學反應，形成氨基酸和羧（suō）酸，它們是組成蛋白質和有機生命的小分子。

地球之外的新視角

在地球之外，科學家也有新發現。他們通過天文望遠鏡和天文學光譜儀觀察發現，紫外線能使覆蓋在星際塵埃微粒上的冰中的簡單分子（如氨和甲醇等），形成更復雜的有機化合物。法國天文學家在洛夫喬伊彗星上就發現了21種不同的有機分子。

另外，德法科學家分析澳大利亞默奇森隕石，發現了超過100種氨基酸（包括甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸等），甚至還發現含有能夠自我聚合的類脂化合物，它是形成最早活體細胞所需的組分。令人驚訝的是，在2022年，日本科學家利用最新的分析技術對包括默奇森隕石在內的3塊隕石再次進行檢測，又成功檢測出5種核苷酸。

而在更早的時間，2020年底，日本小行星探測器“隼鳥2號”從3億多千米外的小行星“龍宮”帶回約5.4克行星表面樣本。日本科學家從這些樣品中檢測發現了20多種氨基酸。

之后到了2023年，美日科學家又在5.4克行星表面樣本上有了新的發現，更是宣稱，尿嘧啶作為遺傳物質核糖核酸（RNA）的重要堿基，如同生命密碼的關鍵字符；而維生素B3作為生物體新陳代謝的關鍵輔助因子，就像生命引擎的“優質潤滑油”。而且，在其他小行星和彗星上，科學家也發現了構成生命所需的有機分子。像氨基酸、甲基胺、乙基胺以及磷等有機分子的發現，讓宇宙中的生命拼圖正在完整起來。

顯然，作為生命的基石，有機分子在宇宙中的廣泛存在，暗示宇宙可能是一個巨大的生命搖籃，有孕育著無數生命的可能。宇宙深處生命的種子在星際間飄蕩，通過隕石撞擊、彗星攜帶等方式，最終灑落播種在地球上。

或許，生命的起源并非是單一因素所能決定的簡單過程，而是一部地球與外太空共同譜寫的壯麗史詩。而這一懸而未決的科學謎題仍將在科學探索的征程中持續深入下去。

（作者馮偉民系中國科學院南京地質古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽館長）

來源: 科普時報