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科学探索|检测外星生物化学的新工具

在火星和外太阳系的冰冻卫星上探测生命似乎越来越可行 。根据发表在《生物学》期刊上的一篇新论文，西班牙马德里天文生物学中心的阿尔贝托·法兰和他的同事们开发了一种新的工具，用来检测其他行星上的生命 。
【科学探索|检测外星生物化学的新工具】科学探索|检测外星生物化学的新工具
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是沙砾还是微生物？其实，它是一簇大肠杆菌 。但有的时候就很难分辨，所以我们需要新的识别工具 。
这个工具被称为“CMOLD”——复杂分子检测器 。通过这个工具，他们解决了星际探索领域的一个主要科学挑战：如何仅使用机器人着陆器在其他行星上探测生命 。
之前的生命探测仪器，几乎都使用气相色谱-质谱仪（GC-MS）来寻找挥发性有机化合物 。上世纪七十年代的海盗号着陆器、后来的好奇号火星探测器以及即将启动的欧洲ExoMars火星探测计划等，都使用了这些设备 。这些设备会加热样本，分离出样本中的组成元素，然后通过光谱信号对元素进行识别 。
但是CMOLD的工作方式有点不一样 。它从悬浮液体中提取有机分子，然后应用三种强大的分析技术：（1）显微镜——寻找生命的微观视觉证据；（2）拉曼光谱仪——检测原子组成和有机分子；以及（3）生物标记探测器，其包含可与生命相关的化合物结合的抗体及DNA和RNA短分子 。
这项新技术的出现非常及时 。它可以使前往太空探索生命的机器人任务比样本取回项目更具有竞争力 。比如，NASA刚刚向火星发射了毅力号探测器，以启动样本取回项目 。CMOLD的某些部分已经经过广泛测试，并计划在未来的探测任务中飞往太空 。例如，欧洲航天局的罗斯林德·富兰克林探测器计划于2022年发射，探测器上的科学载荷中就有拉曼光谱仪 。NASA几年前提议的火星任务——“破冰者”——中也有生物标记探测器 。考虑到这些过往经验以及已经完成的不少测试，法兰和他的同事们相信，由三个部分组成的CMOLD可以在不久的将来投入使用 。
论文作者称，他们的新仪器适用于检测我们尚不知晓的生命 。当然，这也取决于所谓的“尚不知晓的生命”到底有多离奇 。尽管生物标记探测器是否会就不同于地球的生物化学给出积极信号仍值得探讨，但拉曼光谱仪确实可以检测复杂的有机生物特征，哪怕这些特征与已知的生命分子不相对应 。最后，高分辨率的光学显微镜也是近距离观察样本的重要工具 。
因此，CMOLD代表着一种非常具有前景的方法，可用来探测火星以及冰冻卫星（如Europe和Enceladus）上的生命 。在火星以及外太阳系的冰冻卫星上，如果有生命存在，那么它们至少应该跟我们地球上的生物有一些相似之处（当然土卫六是个例外，土卫六上的生物化学类型可能和地球上的完全不一样） 。但是，当我们继续启动更多星际探索任务时，有CMOLD这些设备随时可用，显然会是件好事 。


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