新研究發現，在類似金星的條件下，生命的基石出人意料地穩定。

如果在地球以外的太陽系中有生命存在，那麽它可能會在金星的雲層中被發現。金星的雲層在地表以上30到40英裏的地方延伸，與金星炙熱的不適宜居住的表面相比，它的溫度更溫和，可以支持一些極端形式的生命。

如果它真的存在，科學家們認爲，任何金星雲上的居民看起來都將與地球上的生命形式大不相同。這是因爲雲本身是由劇毒的硫酸液滴構成的，硫酸是一種腐蝕性極強的化學物質，可以溶解金屬並破壞地球上的大多數生物分子。

但麻省理工學院研究人員的一項新研究可能會挑戰這一假設。今天發表在《天體生物學》雜志上的這項研究報告稱，事實上，生命的一些關鍵組成部分可以在濃硫酸溶液中持續存在。

該研究的作者發現，當將19種對地球生命至關重要的氨基酸放入濃度與金星雲層相似的硫酸瓶中時，它們可以穩定長達四周。特別是，他們發現所有19種氨基酸的分子“主幹”，在濃度從81%到98%的硫酸溶液中保持完整。

該研究的合著者、麻省理工學院地球、大氣和行星科學系（EAPS）附屬研究人員亞努什·佩特考斯基（Janusz Petkowski）表示：“絕對令人驚訝的是，濃硫酸並不是一種普遍對有機化學懷有敵意的溶劑。”

“我們發現地球上生命的組成部分在硫酸中是穩定的，這對于金星上可能存在生命的想法非常有趣，”研究作者薩拉·西格（Sara Seager）補充道，她是麻省理工學院1941屆EAPS行星科學教授，也是物理系和航空航天系的教授。“這並不意味著那裏的生活將和這裏一樣。事實上，我們知道這不可能。但這項工作提出了金星雲層可能支持生命所需的複雜化學物質的概念。”

該研究的共同作者包括第一作者麥克斯韋爾·西格爾（Maxwell Seager），他是伍斯特理工學院化學系的本科生，以及麻省理工學院的研究人員、卡迪夫大學的科學家威廉·貝恩斯（William Bains）。

酸中的構建塊

近年來，在金星雲層中尋找生命的研究勢頭漸強，部分原因是在金星大氣中發現了磷化氫 —— 一種被認爲是生命迹象之一的分子。雖然這一發現仍在爭論中，但這一消息重新引發了一個老問題：地球的姐妹行星是否真的存在生命？

爲了尋找答案，科學家們正在計劃幾次金星任務，包括由加州發射公司火箭實驗室支持的第一次主要由私人資助的金星任務。薩拉·西格是該任務的科學首席研究員，該任務旨在發射一艘宇宙飛船穿過火星的雲層，分析其化學成分，尋找有機分子的迹象。

在任務于2025年1月發射之前，西格和她的同事們一直在測試濃硫酸中的各種分子，看看地球上哪些生命碎片可能也穩定在金星的雲層中，據估計，金星雲層的酸性比地球上最酸性的地方高出一個數量級。

亞努什·佩特考斯基說：“人們認爲濃硫酸是一種極具腐蝕性的溶劑，會把所有東西都切碎。但我們發現，這並不一定正確。”

事實上，該團隊之前已經證明，複雜的有機分子，如一些脂肪酸和核酸，在硫酸中能保持驚人的穩定。科學家們謹慎地強調，正如他們在目前的論文中所做的那樣，“複雜的有機化學當然不是生命，但沒有它就沒有生命。”

換句話說，如果某些分子可以在硫酸中存在，那麽金星的高酸性雲層可能是適宜居住的，即使不一定有人居住。

在他們的新研究中，研究小組將注意力轉向氨基酸 —— 一種結合在一起形成必需蛋白質的分子，每種蛋白質都有自己的特定功能。地球上的每一種生物都需要氨基酸來制造蛋白質，而蛋白質反過來又執行維持生命的功能，從分解食物到産生能量，形成肌肉和修複組織。

麥克斯韋·西格爾解釋說：“如果你把生命的四個主要組成部分看作核酸基、氨基酸、脂肪酸和碳水化合物，我們已經證明，一些脂肪酸可以在硫酸中形成膠束和囊泡，而核酸基在硫酸中是穩定的。碳水化合物已被證明在硫酸中具有高活性。這就只剩下氨基酸作爲我們研究的最後一個主要組成部分了。”

穩定的中堅力量

科學家們在新冠大流行期間開始了他們對硫酸的研究，在一個家庭實驗室裏進行了實驗。從那時起，西格爾繼續在濃硫酸中研究化學。2023年初，他們訂購了20種“生物源”氨基酸的粉末樣品 —— 這些氨基酸對地球上所有生命都至關重要。他們將每一種氨基酸溶解在裝有硫酸和水的小瓶中，濃度分別爲81%和98%，這代表了金星雲層中存在的範圍。

然後，研究小組讓這些小瓶孵育一天，之後將它們運送到麻省理工學院的化學儀器設備部門（DCIF），這是一個共享的24/7實驗室，爲麻省理工學院的科學家提供了許多自動和手動儀器。西格爾和她的團隊利用實驗室的核磁共振光譜儀分析了硫酸中氨基酸的結構。

在對每個小瓶進行了四周的多次分析後，科學家們驚奇地發現，即使在高酸性條件下，20種氨基酸中有19種的基本分子結構或“主幹”仍然保持穩定和不變。

麥克斯韋·西格爾指出：“僅僅證明這種骨架在硫酸中是穩定的並不意味著金星上有生命，但如果我們證明這條脊椎受到了損害，那麽我們所知道的生命就不可能存在了。”

威斯康星大學研究金星超過45年的行星科學家桑傑·利馬耶（Sanjay Limaye）沒有參與這項研究，但他說：“現在，隨著發現很多氨基酸和核酸在98%的硫酸中都是穩定的，生命在硫酸中存活的可能性可能就不那麽遙不可及或不可思議了。當然，前方還有許多障礙，但在水中進化並適應硫酸的生命，可能就不會輕易被忽視。”

研究小組承認，金星的雲層化學成分可能比研究中的“試管”條件更混亂。例如，除了硫酸，科學家們還測量了行星雲層中的各種微量氣體。因此，研究小組計劃在未來的實驗中加入某些微量氣體。

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