博科園：科學科普-天體生物學類在過去的二十年裡，美國宇航局的宇宙飛船已經在整個太陽系以及其他地方發現了潛在的可居住環境。火星上的宇宙飛船已經發現了證據，證明湖泊和溪流曾經覆蓋著這個星球，被一個早已消失的厚厚的大氣層保護著。在土星的衛星土衛二，卡西尼號太空船嗅出了土衛二的冰殼探測化學，就像在地球海底的某些地方發生的那樣，海水與巖石發生化學反應(生物在那裡繁衍生息)。即將到來的「歐羅巴」探測器任務也可能在木星的衛星「歐羅巴」上完成，科學家們在那裡發現了更多的羽狀物。
在我們尋找地球以外生命的探索中，科學家首先必須自問：什麼跡象會是最令人信服的證據？圖片：M. Neveu/NASA Astrobiology Program/NASA/JPL-Caltech/UCLA
即使在太陽系之外，目前已知的環繞其他恆星運行的數千顆行星中，也可能存在著地表海洋。探索這些環境的下一步是找出它們是否真的適合居住——然後尋找生命。不幸的是目前還沒有簡單的生命檢測儀器。除非攝像機捕捉到在火星巖石上生長的細菌或在土衛二冰層下遊動的外星浮遊生物，否則科學家們必須使用一系列儀器和不同的數據來尋找生命跡象。但是這些符號是什麼呢？為了幫助回答這個問題，來自美國國家航空航天局的天體生物學項目的一個團隊已經開發出了「生命檢測的階梯」，這是一個研究人員的指南，每一個階梯都代表著生命的一個關鍵屬性。
梯子的生物特徵
論文的主要作者華盛頓特區NASA總部的博士後馬克·奈維(Marc Neveu)說：生命探測的階梯列出了天體生物學團體提出的代表生命指標的15個特徵，梯子還描述了科學家如何測量這些特徵並確定它們是否真的是生命的證據。例如，我們所知道的所有生命都需要複雜的有機分子和胺基酸——這是梯子上的兩個特徵。但是僅僅找到這些分子並不意味著它們來自生命。美國宇航局總部天體生物學高級科學家、論文合著者瑪麗·沃耶泰克說：許多被生命利用的分子可以在沒有生命的情況下形成。例如行星或彗星上的化學反應可以形成胺基酸和其他有機分子。科學家們必須弄清楚，有了這些特徵，你怎麼能說你所看到的是由生命產生的？
與周圍環境中預期的水平相比，目標分子的比例是唯一的。「在環境中沒有預測到的東西是生命的證據，生命使事物失去平衡。例如某種複雜性的有機分子(比如一輛樂高汽車和一塊磚的碰撞)只能由生命製造，化學複雜性是生物學的結果，它需要能量或酶來實現。其他的生物特徵包括色素、新陳代謝的跡象(例如，廢熱或生命呼出的化合物)，甚至達爾文進化論的證據。後者目前無法在太空任務的時間範圍內被發現，但它將是識別生命的金券。科學家能否測量這些生物標記，無論是遠程測量還是就地測量，是下一個問題。
它不僅僅是關於儀器性能或避免樣品被來自地球的分子汙染。科學家還需要考慮環境因素。樣品有多脆弱？我們的分析能破壞樣品嗎？環境是否會對樣品產生化學影響?生命是否能夠忍受樣本來自的環境(比如暴露在輻射下的火星表面或冰下海洋的寒冷深度)？梯子列出了每個生物特徵的答案，基於在火星、地球上最古老的巖石和最極端的環境中尋找生命的經驗。事實證明，更容易的測量(最下面的梯級)可能比梯子上的梯級更難解釋。Neveu強調，梯子上的梯級不是用石頭砌成的——更多的研究和討論，梯子的每一步都可以移動，還可以添加更多的東西，合著者鼓勵來自天體生物學的投入來改善階梯。
博科園-科學科普｜參考期刊：天體生物學｜來自：NASA