如何寻找“我们不知道的”外星生命？科学家开发了一种方法

我们对“生命”的唯一参考是我们在地球上所知道的形式。天体生物学家怀疑，寻找外星生命，甚至寻找地球上生命的起源，可能需要把范围放得更广泛。一个由美国宇航局资助的研究小组正在开发工具来预测“我们不知道的生命特征”。2月25日在《美国国家科学院院刊》上发表的一项新研究中，该团队确定了生命化学中似乎不依赖于特定分子的普遍模式。

该论文的合著者、圣达菲研究所外部教授、美国亚利桑那州立大学的萨拉·伊马里·沃克（Sara Imari Walker）说：“我们希望有新的工具来识别甚至预测我们不知道的生命特征。为此，我们的目标是确定适用于任何生化系统的普遍规律。这包括发展生命起源的定量理论，并使用理论和统计数据来指导我们在其他行星上寻找生命。”

在地球上，生命源于数百种化合物和反应的相互作用。其中一些化合物和反应在地球生物中普遍存在。使用集成微生物基因组和微生物组数据库，该团队研究了在细菌、古细菌和真核生物中发现的酶，以揭示一种新的生化普遍性。酶是生物化学的功能驱动因素。

酶可以根据它们的作用分为广泛的功能类别：从使用水分子破坏化学键的水解酶，到重新排列分子结构的异构酶，再到将大分子连接在一起的连接酶。该团队比较了每个功能类别中酶的丰度与生物体中酶的总体丰度的关系。他们发现了不同酶类中酶的数量与生物体基因组大小之间的各种比例定律——几乎是算法关系。他们还发现，这些规律不依赖于这些类别中的某种特定酶，也就是说在各种类别的酶当中都适用。

在地球上，有机体使用 DNA，并通过 RNA 制造蛋白质。但 DNA、RNA 和蛋白质等大分子能否帮助我们识别宇宙中的生命、了解地球上生命的起源？该研究团队的科学家认为，这不太可能。然而，这些大分子所服务的功能，以及在有机的、基于地球的生命中观察到的代谢比例关系，却可能帮助我们识别宇宙中的生物。

该论文的合著者、圣达菲研究所的克里斯·肯佩斯（Chris Kempes）说：“即使其他地方的生命使用了真正不同的分子，这些功能类别和比例定律也可能在整个宇宙中保持不变。”