據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，生命依賴于水，但水也能分解DNA和其他關(guān)鍵分子。那么，最早的細(xì)胞如何解決這一悖論？

　　2021年2月18日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）將有一艘飛船進(jìn)入火星的大氣層，它將啟動(dòng)著陸系統(tǒng)和空中吊裝機(jī)動(dòng)結(jié)構(gòu)，將名為“毅力號(hào)”的六輪漫游車降落到火星表面。如果一切順利，這臺(tái)火星車將著陸在耶澤羅撞擊坑，這是一個(gè)靠近火星赤道、寬45公里的隕石坑，可能曾經(jīng)是一個(gè)液態(tài)水湖泊。

　　英國(guó)劍橋大學(xué)的研究者約翰·薩瑟蘭特別關(guān)注毅力號(hào)的進(jìn)展。他是該校MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物化學(xué)家，也是游說(shuō)NASA探訪耶澤羅撞擊坑的科學(xué)家之一。他之所以對(duì)這個(gè)隕石坑感興趣，是因?yàn)樗芷鹾纤P(guān)于（火星和地球上）生命起源的觀點(diǎn)。

　　在生命起源問(wèn)題上，關(guān)于少數(shù)分子經(jīng)歷了哪些化學(xué)步驟才轉(zhuǎn)化為最早的生物細(xì)胞，研究者的觀點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生了變化。著陸點(diǎn)的選擇正是反映了這種變化。盡管長(zhǎng)期以來(lái)，許多科學(xué)家都推測(cè)這些“先驅(qū)”細(xì)胞來(lái)自海洋，但最近的研究表明，生命的關(guān)鍵分子及其核心轉(zhuǎn)變過(guò)程，只能發(fā)生在像耶澤羅撞擊坑這樣的地方，即一個(gè)由溪流構(gòu)成的相對(duì)較淺的水體。

　　若干研究表明，生命的基礎(chǔ)化學(xué)物質(zhì)需要太陽(yáng)光的紫外線輻射才能形成，其所處的水環(huán)境有時(shí)必須高度濃縮，甚至完全干燥。在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，薩瑟蘭和其他科學(xué)家通過(guò)溫和加熱簡(jiǎn)單的碳基化學(xué)物質(zhì)，使它們經(jīng)受紫外線輻射并時(shí)不時(shí)加以干燥，制造出了DNA、蛋白質(zhì)和細(xì)胞的其他關(guān)鍵成分?；瘜W(xué)家還從未在模擬海水的條件下合成如此多樣的生物分子。

　　新出現(xiàn)的證據(jù)使許多研究人員放棄了生命出現(xiàn)于海洋的觀點(diǎn)，轉(zhuǎn)而關(guān)注陸地環(huán)境，主要是那些干濕交替的地方。當(dāng)然，并不是所有科學(xué)家都改變了看法，但是支持陸地起源觀點(diǎn)的科學(xué)家表示，該觀點(diǎn)為一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)的悖論——盡管水是生命的必要條件，但它也會(huì)破壞生命的核心組成部分——提供了解決方案。

　　美國(guó)華盛頓大學(xué)的行星科學(xué)家大衛(wèi)·卡特林表示，陸地表面的湖泊和水塘很有可能是生命的誕生地，“在過(guò)去的15年里，已經(jīng)有大量的工作支持了這個(gè)方向”。

　　原始湯

　　盡管目前對(duì)于生命還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的定義，但大多數(shù)研究人員認(rèn)為，生命必須包含幾個(gè)組成部分，如攜帶信息的分子——DNA、RNA或其他分子。一定存在某種復(fù)制這些分子指令的方法，盡管復(fù)制過(guò)程不夠完美，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但這正是演化的基礎(chǔ)。此外，最早的生命必須能夠養(yǎng)活并維持自身存在，也許是利用蛋白質(zhì)酶。最后，某些物質(zhì)會(huì)將這些不同的部分連接起來(lái)，使其獨(dú)立于周圍環(huán)境。

　　對(duì)生命起源的實(shí)驗(yàn)室研究正式開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)許多研究人員認(rèn)為生命起源于海洋，海水中存在著一種富含碳基化學(xué)物質(zhì)的混合物，稱為“原始湯”。早在在20世紀(jì)20年代，蘇聯(lián)生物化學(xué)家亞歷山大·伊萬(wàn)諾維奇·奧巴林和英國(guó)遺傳學(xué)家約翰·伯頓·桑德森·霍爾丹就各自提出了這一概念。他們都將早期地球想象成一個(gè)巨大的化工廠，大量的碳基化學(xué)物質(zhì)溶解在早期海水中。奧巴林解釋道，越來(lái)越復(fù)雜的顆粒不斷形成，最終生成了碳水化合物和蛋白質(zhì)——他稱之為“生命的基礎(chǔ)”。

　　1953年，美國(guó)芝加哥大學(xué)一位名叫斯坦利·米勒的年輕研究者進(jìn)行了一次著名的實(shí)驗(yàn)。許多人認(rèn)為，該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了上述觀點(diǎn)。他用一個(gè)盛著水的玻璃瓶來(lái)模擬海洋，用另一個(gè)裝著甲烷、氨和氫的玻璃瓶來(lái)模擬早期地球大氣，兩個(gè)瓶子之間用管子相連。米勒用電極模擬閃電，通過(guò)幾天的加熱和電擊，瓶子里的物質(zhì)和水反應(yīng)生成了甘氨酸，這是最簡(jiǎn)單的氨基酸，也是蛋白質(zhì)的重要組成部分。許多研究者據(jù)此認(rèn)為，生命起源于海洋表面附近。

　　然而，今天的許多科學(xué)家指出，這種觀點(diǎn)存在一個(gè)根本問(wèn)題：生命的基礎(chǔ)分子會(huì)在水中分解。這是因?yàn)椋鞍踪|(zhì)和核酸（如DNA和RNA）在連結(jié)處十分脆弱。蛋白質(zhì)是由氨基酸鏈組成的，而核酸由核苷酸鏈組成。如果把這些分子放到水中，連結(jié)鏈就會(huì)斷裂。已故的生物化學(xué)家羅伯特·夏皮羅在他1986年的代表作《起源》中批評(píng)了海洋原始湯的假說(shuō)，他寫道，在碳化學(xué)中，“水是一個(gè)敵人，必須盡可能地被排除在外”。

　　這就是水的悖論。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的合成生物學(xué)家凱特·阿達(dá)馬拉表示，今天的生物細(xì)胞通過(guò)限制水在內(nèi)部的自由流動(dòng)來(lái)解決這一問(wèn)題。出于這個(gè)原因，常見(jiàn)的細(xì)胞質(zhì)示意圖常常是錯(cuò)誤的?！拔覀儽唤虒?dǎo)細(xì)胞質(zhì)就像一個(gè)袋子，可以裝下所有東西，而這一切都在游動(dòng)，”她補(bǔ)充道，“事實(shí)并非如此。一切都是在細(xì)胞內(nèi)搭建起來(lái)的，而且是在一團(tuán)凝膠當(dāng)中，而不是一個(gè)水袋?！?/p>

　　許多研究者認(rèn)為，如果生命能控制水分，那么其中的含義顯而易見(jiàn)：生命可能是在陸地上形成的，因?yàn)樗陉懙厣现荒荛g歇性地存在。

　　源于陸地

　　支持這種觀點(diǎn)的關(guān)鍵證據(jù)出現(xiàn)在2009年，當(dāng)時(shí)薩瑟蘭宣布，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功制造出組成RNA的4種核苷酸中的兩種。他們從磷酸鹽和4種簡(jiǎn)單的碳基化學(xué)物質(zhì)開(kāi)始，包括一種名為“氨基氫”的氰化物鹽。這些化學(xué)物質(zhì)全部溶解在水中，但濃度很高，而且關(guān)鍵步驟需要紫外線輻射。薩瑟蘭表示，這樣的反應(yīng)不能在海水中發(fā)生，而只能發(fā)生在暴露于陽(yáng)光下的小水塘或小溪中，那里可以使化學(xué)物質(zhì)濃度升高。

　　薩瑟蘭的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，利用同樣的起始物質(zhì)，即使處理方法稍有不同，也能產(chǎn)生蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的前體。研究人員認(rèn)為，如果含有氰化物鹽的水體被太陽(yáng)曬干，留下一層與氰化物有關(guān)的干燥化學(xué)物質(zhì)，然后被地?zé)峄顒?dòng)加熱，就可能發(fā)生這些反應(yīng)。在過(guò)去的一年里，他的團(tuán)隊(duì)利用太陽(yáng)能和相同的高濃度化學(xué)物質(zhì)制造出了DNA的構(gòu)建單元，這在以前被認(rèn)為是不可能的。

　　美國(guó)NSF-NASA化學(xué)演化中心的生物化學(xué)家莫蘭·弗倫克爾-品特和同事擴(kuò)展了這一成果。去年，他們發(fā)現(xiàn)，氨基酸在干燥后，會(huì)自發(fā)地連接起來(lái)，形成類蛋白質(zhì)鏈。與其他氨基酸相比，組成今天蛋白質(zhì)的20種氨基酸更可能發(fā)生這種反應(yīng)。這就意味著，間歇性的干燥有助于解釋為什么生命在數(shù)百種可能的情況下只使用這些氨基酸?！拔覀兛吹搅藢?duì)如今氨基酸的選擇，”弗倫克爾-品特說(shuō)。

　　干燥與潮濕

　　間歇性的干燥還有助于驅(qū)動(dòng)這些基礎(chǔ)分子組裝成更復(fù)雜的、類似生命的結(jié)構(gòu)。

　　1982年，當(dāng)時(shí)在加州大學(xué)戴維斯分校工作的研究者大衛(wèi)·迪默和蓋爾·巴切菲爾德發(fā)表了一篇論文，介紹了一個(gè)類似的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。他們的目標(biāo)是研究另一類長(zhǎng)鏈分子——脂質(zhì)——如何自組織形成包圍細(xì)胞的膜。他們首先制造了囊泡：一種由兩層脂質(zhì)包裹的含水囊狀結(jié)構(gòu)。然后，研究人員將囊泡干燥，脂質(zhì)就重新組織成多層結(jié)構(gòu)，就像一堆煎餅，而之前漂浮在水中的DNA鏈被困在了脂質(zhì)層之間。當(dāng)研究人員重新加入水分時(shí)，囊泡發(fā)生了改變——里面有了DNA。這是邁向簡(jiǎn)單細(xì)胞的重要一步。

　　“這種干濕循環(huán)隨處可見(jiàn)，”目前在加州大學(xué)圣克魯茲分校工作的大衛(wèi)·迪默說(shuō)，“就像雨水在濕巖石上蒸發(fā)一樣簡(jiǎn)單?！彼赋?，當(dāng)生物化學(xué)物質(zhì)（如脂質(zhì)）受到這種干濕交替的影響時(shí)，就會(huì)發(fā)生不同尋常的情況。

　　在2008年的一項(xiàng)研究中，迪默的團(tuán)隊(duì)將核苷酸和脂質(zhì)與水混合，然后進(jìn)行干濕循環(huán)。當(dāng)脂質(zhì)形成層狀結(jié)構(gòu)時(shí)，核苷酸就會(huì)連接起來(lái)，形成類似RNA的鏈——如果沒(méi)有輔助的話，這種反應(yīng)在水中是不會(huì)發(fā)生的。

　　其他研究指向了另一個(gè)因素，這似乎也是生命起源的關(guān)鍵所在：光。這是美國(guó)波士頓麻省總醫(yī)院合成生物學(xué)家杰克·索斯塔克的研究小組得出的結(jié)論之一。該小組研究的是“原初生命體”，即含有少量化學(xué)物質(zhì)，但能夠生長(zhǎng)、競(jìng)爭(zhēng)和自我復(fù)制的簡(jiǎn)單細(xì)胞。如果原初生命體暴露在類似于陸地的環(huán)境中，它們會(huì)表現(xiàn)出更像生命的行為。在凱特·阿達(dá)馬拉參與的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)原初生命體可以利用光的能量進(jìn)行分裂，以一種簡(jiǎn)單的形式進(jìn)行繁殖。類似的，同樣在MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作的克勞迪婭·邦菲奧等人在2017年發(fā)現(xiàn)，紫外線輻射會(huì)推動(dòng)鐵硫簇的合成，而鐵硫簇對(duì)許多蛋白質(zhì)都至關(guān)重要，包括組成電子傳遞鏈的蛋白質(zhì)。電子傳遞鏈又稱呼吸鏈，是氧化磷酸化的一部分，通過(guò)驅(qū)動(dòng)能量?jī)?chǔ)存分子ATP的合成來(lái)為所有活細(xì)胞提供能量。鐵硫簇在接觸到水時(shí)就會(huì)分裂，但邦菲奧的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵硫簇被3到12個(gè)氨基酸長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單多肽包圍時(shí)，會(huì)變得更加穩(wěn)定。

　　水，但不要太多

　　諸如此類的研究為生命起源于光線充足，且含有少量水的陸地表面的觀點(diǎn)提供了支持。然而，對(duì)于有多少水參與其中，以及水在生命起源中扮演了什么角色，仍然存在爭(zhēng)議。

　　與迪默一樣，弗倫克爾-品特也認(rèn)為干濕循環(huán)至關(guān)重要。她說(shuō)，干燥環(huán)境為蛋白質(zhì)和RNA等鏈狀分子的形成提供了機(jī)會(huì)。

　　但是，能簡(jiǎn)單地制造RNA和其他分子并不等于生命，生命必須形成一個(gè)自我維持的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。弗倫克爾-品特認(rèn)為，水的破壞性可能是這種系統(tǒng)形成的驅(qū)動(dòng)因素之一。就像被捕食的動(dòng)物會(huì)演化出更快的速度，或者能分泌毒素以防御捕食者一樣，最初的生物分子也可能演變得能夠應(yīng)對(duì)水的化學(xué)攻擊——甚至能更好地利用水的反應(yīng)活性。

　　今年，在之前表明干燥會(huì)導(dǎo)致氨基酸自發(fā)結(jié)合的研究基礎(chǔ)上，弗倫克爾-品特的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)探索。他們發(fā)現(xiàn)，自發(fā)形成的原始蛋白質(zhì)可以與RNA相互作用，導(dǎo)致二者在水中都變得更加穩(wěn)定。實(shí)際上，水充當(dāng)了某種選擇壓力的角色：只有那些能在水中“存活”的分子組合才能繼續(xù)存在，因?yàn)槠渌慕M合會(huì)被摧毀。

　　因此，隨著每一次干濕循環(huán)，較弱的分子（或那些無(wú)法通過(guò)與其他分子結(jié)合來(lái)保護(hù)自己的分子）就會(huì)被摧毀。邦菲奧的團(tuán)隊(duì)在今年的一項(xiàng)研究中也證明了這一點(diǎn)。在這項(xiàng)研究中，他們嘗試將簡(jiǎn)單的脂肪酸轉(zhuǎn)化為更復(fù)雜的脂質(zhì)，類似于如今細(xì)胞膜中的脂質(zhì)。研究人員發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)混合物中較簡(jiǎn)單的脂質(zhì)被水破壞，而較大且更復(fù)雜的脂質(zhì)則不斷積累?！霸谀硞€(gè)時(shí)刻，你會(huì)得到足夠的脂質(zhì)來(lái)形成膜，”邦菲奧說(shuō)道。換言之，水的量可能存在一個(gè)恰到好處的值：既不會(huì)多到使生物分子太快破壞，也不是少到什么都改變不了。

　　溫暖的小水塘

　　那么，這一過(guò)程可能發(fā)生在哪里？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，該領(lǐng)域存在著代溝。許多資深的研究者都致力于這樣或那樣的場(chǎng)景設(shè)想，更年輕的研究者則認(rèn)為，這是一個(gè)很開(kāi)放的問(wèn)題。

　　弗倫克爾-品特認(rèn)為，開(kāi)闊海洋顯然是行不通的，因?yàn)榛瘜W(xué)物質(zhì)無(wú)法濃縮。邦菲奧同意他的觀點(diǎn)，“這確實(shí)是個(gè)問(wèn)題”。

　　但也有人持不同意見(jiàn)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立研究者、地質(zhì)學(xué)家邁克爾·羅素就一直支持另一種海洋起源觀點(diǎn)。他認(rèn)為，生命起源于海底的熱液口，那里的溫暖堿性水從地質(zhì)構(gòu)造中滲出，溫暖的海水與巖石之間發(fā)生相互作用，提供化學(xué)能量，首先驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的代謝循環(huán)，然后生成并利用RNA等化學(xué)物質(zhì)。

　　邁克爾·羅素對(duì)薩瑟蘭的方法持批評(píng)態(tài)度。在他看來(lái)，薩瑟蘭“所有這些神奇的化學(xué)過(guò)程”其實(shí)都無(wú)關(guān)緊要。這是因?yàn)椋F(xiàn)代生物用的是完全不同的化學(xué)過(guò)程來(lái)產(chǎn)生RNA等物質(zhì)。羅素認(rèn)為，一定是先出現(xiàn)這些過(guò)程，而不是先出現(xiàn)物質(zhì)本身?！吧鼤?huì)挑選那些非常特殊的分子，但是你不能從替補(bǔ)席上挑選它們。你得從零開(kāi)始，這才是生命之道，”他說(shuō)道。

　　薩瑟蘭反駁道，一旦RNA、蛋白質(zhì)等分子形成，演化機(jī)制就會(huì)接管一切，使原初生命體找到制造這些分子的新方法，從而維持自身的生存。

　　與此同時(shí)，許多研究者對(duì)邁克爾·羅素的海底堿液噴口假說(shuō)表示懷疑，認(rèn)為缺乏實(shí)驗(yàn)支持。

　　相比之下，模擬陸地表面條件的化學(xué)實(shí)驗(yàn)則形成了核酸、蛋白質(zhì)和脂類的基本成分。大衛(wèi)·卡特林說(shuō)：“在深海熱液噴口假說(shuō)中并沒(méi)有這些合成過(guò)程。而且沒(méi)有做過(guò)這方面的研究，可能是因?yàn)楦咀霾涣恕！?/p>

　　弗倫克爾-品特也對(duì)海底熱液口的觀點(diǎn)持批評(píng)態(tài)度，因?yàn)樗芯康姆肿釉谶@種條件下無(wú)法存在很長(zhǎng)時(shí)間，“這些原始多肽的形成與熱液噴口不太兼容”。

　　今年5月，德國(guó)杜塞爾多夫大學(xué)博士后、地球化學(xué)家瑪?shù)倌取て召嚰{和同事提出了一個(gè)可能的答案。她認(rèn)為，在熱液噴口下方的巖石中，熱量和化學(xué)反應(yīng)會(huì)使水分子凝結(jié)或分解，從而形成干燥的空間，“在一定程度上，巖石與水的相互作用會(huì)使水流失”。與此同時(shí)，海水也會(huì)慢慢地流入，這就像是“一種干濕循環(huán)”。普賴納認(rèn)為，這一過(guò)程將使深海巖石更適合關(guān)鍵分子的形成。當(dāng)然，這仍然只是一種假設(shè)，“你還需要做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明它可以發(fā)生某些反應(yīng)”。

　　目前這方面的證據(jù)還不存在。另一方面，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持生命起源于陸地小型水體的觀點(diǎn)。薩瑟蘭傾向于由隕石撞擊坑形成的水體，在太陽(yáng)和剩余沖擊能量的加熱下，多股水流沿斜坡流下，最后在底部匯合成一個(gè)水塘。這將是一個(gè)復(fù)雜的三維環(huán)境，礦物表面充當(dāng)催化劑，碳基化學(xué)物質(zhì)則在水中反復(fù)溶解，并在陽(yáng)光下干燥?！霸谀撤N程度上，你可以肯定地說(shuō)，這一切需要在地表完成，而不能在海洋深處或地殼下十公里處，”薩瑟蘭說(shuō)，“然后我們需要磷酸鹽和鐵。鐵鎳隕石很容易就能將這些東西帶到地球上?！贝送猓矒艨永碚撨€有一個(gè)更大的優(yōu)勢(shì)：隕石在撞擊大氣層時(shí)能產(chǎn)生氰化物。

　　迪默一直支持的是另一種觀點(diǎn)：火山溫泉。在今年的一項(xiàng)研究中，他和同事布魯斯·戴默提出，脂質(zhì)可能在熱泉中形成了原始細(xì)胞，正如他在早先實(shí)驗(yàn)中所揭示的那樣。溫泉邊緣的干濕循環(huán)驅(qū)動(dòng)了RNA等核酸分子的形成和復(fù)制。

　　迪默在現(xiàn)代火山溫泉中進(jìn)行了若干實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證他的觀點(diǎn)。2018年，他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)囊泡可以在溫泉中形成，甚至可以包裹核酸——但它們無(wú)法在海水中形成。去年的一項(xiàng)后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)產(chǎn)生的囊泡干燥后，核苷酸會(huì)連接形成類似RNA的鏈。

　　縮小生命起源地的范圍需要對(duì)生命起源前的化學(xué)有更廣泛的了解，包括許多反應(yīng)如何結(jié)合在一起，以及反應(yīng)發(fā)生的條件范圍等?；瘜W(xué)家Sara Szymku?是創(chuàng)業(yè)公司Allchemy的總裁，她所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)試圖挑戰(zhàn)這一龐大的任務(wù)。在9月發(fā)表了一項(xiàng)綜合研究中，該團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算機(jī)算法探索了一個(gè)龐大的已知前生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)如何產(chǎn)生如今眾多的生物分子。

　　這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是高度冗余的，因此即使多個(gè)反應(yīng)被阻斷，關(guān)鍵的生物化合物仍然可以形成。出于這個(gè)原因，Szymku?認(rèn)為目前排除任何生命起源場(chǎng)景都為時(shí)過(guò)早。我們需要系統(tǒng)地檢驗(yàn)一系列不同的環(huán)境，看看哪些反應(yīng)會(huì)在哪里發(fā)生。

　　地球之外

　　如果薩瑟蘭的實(shí)驗(yàn)確實(shí)指明了地球生命如何開(kāi)始，那這些實(shí)驗(yàn)也可以幫助我們探索宇宙中其他生命的可能起源。

　　火星吸引了最多的注意力，因?yàn)橛忻鞔_證據(jù)表明其表面曾經(jīng)存在過(guò)液態(tài)水。NASA的毅力號(hào)漫游車之所以選擇在耶澤羅撞擊坑著陸，部分原因是那里似乎曾經(jīng)是一個(gè)湖，而且可能含有薩瑟蘭所研究的化學(xué)物質(zhì)。他幫助撰寫了一份由卡特林主持的報(bào)告，并在2018年提交給NASA。報(bào)告中總結(jié)了生命起源前的化學(xué)發(fā)現(xiàn)，并就毅力號(hào)的著陸地點(diǎn)提出了建議。薩瑟蘭說(shuō)：“我們展示了這種化學(xué)反應(yīng)，并指出耶澤羅撞擊坑，也就是他們最終選擇的隕石坑，是這種化學(xué)反應(yīng)發(fā)生可能性最高的地方。”

　　毅力號(hào)還需要兩個(gè)月的時(shí)間才能抵達(dá)火星，它所收集的樣品將需要數(shù)年時(shí)間才能通過(guò)一項(xiàng)尚未命名的未來(lái)任務(wù)返回地球。因此，我們還需要一段很長(zhǎng)的時(shí)間，才能確定火星是否有生命存在，或者是否在數(shù)十億年前就有生命存在。但即使沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生命存在的證據(jù)，毅力號(hào)也可能揭示生命起源前的化學(xué)痕跡。

　　卡特林認(rèn)為，最好的情況是毅力號(hào)在火星沉積層中找到復(fù)雜的碳基分子，如脂質(zhì)或蛋白質(zhì)，或這些分子降解的殘骸。他還希望找到干濕循環(huán)的證據(jù)。這些證據(jù)可能以碳酸鹽層的形式出現(xiàn)，因?yàn)樘妓猁}層通常是是湖泊干燥和多次填充后形成的。卡特林還推測(cè)“生命在火星上并沒(méi)有走得特別遠(yuǎn)”，因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有看到任何明顯的跡象，比如清晰的化石或富含碳的黑色頁(yè)巖。他說(shuō)：“我們尋找的東西很簡(jiǎn)單，甚至可能就是生物起源前的痕跡，而不是真正的細(xì)胞本身?！?/p>

　　一種可能的情況是，火星在形成生命的過(guò)程中只完成了最初的幾個(gè)化學(xué)步驟，而不是全部。在這種情況下，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)火星化石——不是生物化石，而是“前生命”化石。

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