美媒：研究显示生命起源或属物理规律

美媒称，对人类而言，理解生命起源或许是最引人入胜的探索。这种探索不可避免地从地球上的生命之谜扩展到宇宙其他地方是否存在生命。地球上的生命只是侥幸出现的吗？抑或生命就像一般的物理规律一样自然？

据美国趣味科学网站8月28日报道，麻省理工学院的生物物理学家杰雷米·英格兰试图回答这些深刻的问题。2013年，他构想出一套假设，认为物理学或许自动地促使化学物质自己组织起来，产生“类似生物的”特性。

现在，英格兰和一位同事开展的研究提出，物理学或许自然产生自我复制的化学反应，这是无生命物质创造生命的第一步。

这或许可以解释为，生命直接源于大自然的根本法则，因此去除了运气的成分。可这也意味着“抢跑”。

生命必须来自什么，而这个问题并不总属于生物学。生物源自天然的无生命的化学元素，它们以某种方式自我组织，形成生命出现之前的化合物，创造出生命的“积木”，再形成基本的微生物，最终发展成今天我们这个星球上绚烂多彩的生命。

“自然发生说”指的是非生物物质转变成生物。英格兰认为，热力学或许提供了所需的框架，使本来无生命的化学物质出现类似生物的行为。然而，英格兰说，这项研究并未把物理系统的类生物特性与生物过程本身联系起来。

他说：“我觉得自己算不上做了‘生命起源’本身的调查。我觉得，让我感兴趣的是原理的证据，也就是类生物行为的出现需要什么物理条件？”

当能量施加于某套系统，物理学规律决定能量如何散逸。如果外部热量施加于体系，热量就会消散并与周边实现热平衡，就像桌上的一杯咖啡逐渐变凉。熵，即系统中的无序，将随着热量的消散而增加。但是，英格兰猜测，有些物理系统可能严重失衡，以至于开始“自我组织”，以便最好地利用外部能量源，这引发有趣的自我维持的反应，阻止系统达到热力平衡，从而保持一种失衡状态。他把这种状态称作“散逸推动的适应”，而正是这种机制驱动原本无生命的物理系统产生类似生命的特性。

一种关键的类生物行为是自我复制，或者（从生物角度来说）是自我繁殖。这是一切生命的基础。一开始是简单的物质，复制以后变得更为复杂，然后再复制。自我复制也是散热并使系统的熵增加的有效方式。

英格兰与共同作者乔丹·霍罗威茨在7月18日发表于《国家科学院学报》月刊的研究论文中检验了这一假设。他们对一个封闭系统（或者说一个不与周围环境交换热量或物质的系统）进行了计算机模拟试验。这套系统包括由25种化学成分构成的“汤”。虽然试验设置很简单，但类似的汤有可能在原始无生命的地球表面形成。如果这些化学物质被某种外力集中并加热，它们就需要按照热力学第二定律散热。

英格兰发现，在某些起始条件下，这些化学物质会通过自我组织把获得的能量最大化，并且经历自我复制的激烈反应。

现在说英格兰的研究可能是生命起源的“确凿证据”还为时过早。专家说，有关生命如何从无到有还存在其他多种假设。但是，这项研究对物理系统在自然界中可能如何自我组织提供了极为有趣的洞见。研究者已经对这种热力系统如何运转有了一般的认识，下一步或许就是查明在地球上自然出现的足够失衡的物理系统。

西媒称，在中国第33次南极科考队启程之际，中国已做好在南极最高点建设天文台的准备。

据埃菲社11月2日报道，2007年以来，中国每年都会向南极派遣天文学家前往“冰穹阿尔戈斯”（简称“冰穹A”）建设天文台。“冰穹A”距最近的海岸约1200公里，其最高点海拔约4093米。

2005年中国科考队第一次考察了“冰穹A”。2007年中国在距“冰穹A”7.3公里处建设了一处基站，名为“昆仑站”，在这里科考队员们正致力于为未来的观测中心进行筹备工作。

据其中一位科考队员介绍，由4名天文学家组成的科考队2日乘坐“雪龙”号科考船从上海启程。尽管只在“昆仑站”工作20天，但在未来5个半月的南极之旅中，他们将开展近百项的考察任务。

目前，中国在“冰穹A”拥有一座自动天文观测基地，并计划在此建立一座“高海拔南极太赫兹”望远镜。关于此望远镜更确切的消息尚未得知。

报道称，这并不是在南极建立的第一座太赫兹望远镜。从2012年起，美国和澳大利亚科学家就于“冰脊A”地区筹建一座配备该种类望远镜的国际天文台。“冰脊A”地区海拔4053米，被认为是完成此类科学研究最为理想的地点。

报道称，中国希望在此次南极科考中增加天文学研究任务并探索暗物质或地外生命的起源。（编译/廖思维）

　　这台“AST3-2”巡天望远镜是中国在“冰穹A”地区布放的第二台南极巡天望远镜。

西媒称，将我们固定在地面上的重力也会对植物的生长和某些癌症产生影响，如果我们摆脱重力会发生什么事？

西班牙《趣味》月刊3月号发表文章称，2015年11月，秘鲁和美国的专家宣布，他们发现在微重力情况下，黑腹果蝇的6个基因的表达方式出现明显变化，而且其中三个基因的活动方式就像重力传感器一样。如果这个发现属实，那么我们必须反问，如果所有生命起源和发展过程都是在地球表面发生的话，为何会存在这种重力传感基因，或许我们必须重新考虑地球生命来自外星和宇宙论，因为只有这样才能解释这些基因的存在，否则它们没有存在的理由。

文章称，微重力是理解某些基本问题，改进某些物理、化学和生物过程的工具之一。例如，没有重力影响，流体就不会产生对流、漂浮和沉降，这就让燃烧和其他问题的研究变得更加简单。

失重情况下事物活动方式不一样

我们来举另一个例子。当水开时，水里会出现很多水泡，但是在太空中，相似环境下，水开后却只有一个最大的水泡。科学家直到1992年通过航天飞机上的一个实验才明白其中奥妙，原来这是因为缺乏对流和浮力。

人们通常以为航天员在国际空间站漂浮是因为那里没有重力，但实际上，这是错误的看法。在国际空间站所在的距离地面400公里的高空，引力场是地球表面的将近89%，在这里无论是什么质量的东西，都会以同样的速度飘浮，因此当一个苹果从航天员手中掉落时，它不会掉到地上，而是以同等速度漂浮在航天员周围。人们普遍认为这种漂浮状态是零重力造成的，但更准确地讲，是微重力，相当于地球重力的百万分之一。

高塔、飞机和火箭成为实验室

文章称，想象我们身上捆着一个铅球从世界最高塔迪拜哈利法塔的最后一层往下跳。很多人以为如果我们放开铅球，我们掉落地面的过程将会更慢，但这是错误的看法。如果放开铅球的话，我们会看到铅球就固定在我们面前，因为铅球和人，我们都在单独落向地面的引力场。因此感觉失重的最佳方式是，让自己倒在引力场中。

这是模拟失重方式最基本的考虑因素，无论这个方式和场所是微重力高塔、抛物线飞行、探空火箭还是国际空间站，而我们使用的设备取决于进行失重实验的时间和所具备的资金：在微重力塔上一个星期的实验需要大约1.3万欧元（约合9.6万人民币），而在国际空间站中每1公斤物体的失重实验需要的费用为5万欧元（约合37万人民币）。

问题是为什么要研究微重力呢？为了理解那些被重力掩盖的过程；为了确定安装在太空中的设备能够正确运行；为了更好地了解零重力环境下的现象；为了改进工业程序。

航天员在进行抛物线飞行的飞机中训练

文章称，模拟微重力环境的飞机，能够实现大约20秒的失重状态。飞机以45度角上升大约10公里后，开始自由飞行，即按照抛物线轨迹飞行但不会掉落，在这20秒过后，飞机将以与起飞时同样的角度下降，然后抵达飞行轨道谷底，再重新开始同样的过程。在一次飞行中，这个过程可以重复30次。

在把航天员送入太空之前，航天局通常利用上述方法来训练航天员。但是花上5千多欧元（约合超过3.7万人民币），有些公司已经可以为爱冒险的人提供相似体验。不过失重的感觉并不舒服，三分之二的人会感到恶心。当然在微重力塔上并没有这个问题，在这里可以更少的成本体验短短几秒真实的失重感受。

火箭可避免大气颠簸

但是，实现短短几秒的微重力又有什么用呢？用处很多，不过一切取决于实验时间。有些生物研究，需要几周甚至几个月时间，是不可能用这些设备完成的，但是如果我们想要研究一个探测器天线的打开过程，那就可以把这个过程分割成不同的两秒间隔来进行。这样就可以查看在这个过程的不同时间段发生的事情，并以合理的价格做些初步的试验。但是，有些试验需要更多时间暴露在微重力环境中，那么就有两种选择，或用探空火箭，它可以提供几分钟的微重力环境，或者设计一个实验，把它带到国际空间站进行。

高塔以及飞机抛物线飞行的问题是会出现颠簸，导致剩余加速度现象，这可能是因为机械震动或大气摩擦造成的。相反，探空火箭可以实现高达20分钟的高质量的微重力环境：在100公里的高度，大气密度是地面周围的千万分之一，因此，因为摩擦产生的剩余加速度为零。不过不是所有东西都能搬上探空火箭，它的最大承重范围是在1800公里高处承重950公斤。

失重影响细胞生长

文章称，当涉及生物实验例如了解失重情况下癌症的发展以及植物生长状况时，情况有所变化。这时候，探空火箭提供的20分钟失重环境也不够用。通常这类研究需要几天或者几个月才能完成，为此实验必须在国际空间站进行，航天员使用一个叫做微重力科学手套箱的小箱子，它可以提供研究液体、危险物质或者燃烧过程的安全环境，航天员需使用特殊手套从外部对样品进行操作。

国际空间站的微重力还可以用来进行其他试验，例如寻找制造光伏电池的新方式，或者制造更薄的各种材料薄膜。

微重力环境还会对肿瘤细胞的变化和生长产生影响，毫无疑问，微重力研究将推动未来的生物医药开发。（编译/王露）

媒称，日前，最先在火星表面探测到液态水的科研小组的首席科学家表示，生命很可能就存在于火星冰冻的沙漠之下。

据英国《泰晤士报》网站7月11日报道，这位科学家说，“几乎可以肯定”，火星和地球在数十亿年前宇宙天体猛烈碰撞过程中相互撒下了生命原料的种子。

亚利桑那大学行星地质学家艾尔弗雷德·麦克尤恩说，直至今日，火星细菌这样的古老生命形态可能一直存在于火星的液态水中。他认为，这些古老的生命体可能类似于南极洲冰封的地下湖中漂浮的简单微生物。

报道称，这些外星物种留下的痕迹可作为时光存储器，让生物学家一窥地球生命最初形成时的面貌。

在西班牙特内里费的斯塔穆斯节上，麦克尤恩对包括霍金在内的一众诺贝尔奖得主说：“10亿年之久的地球生命（地质）记录大部分已经丢失，但火星上的类似记录仍保存完好。火星生命和地球生命之间可能存在着联系。因此，或许可以说，对火星古老生命的探寻就是对地球生命起源的追寻。”

麦克尤恩是美国航空航天局（NASA）高分辨率成像科学实验（HiRISE）项目的首席研究员。环绕火星飞行的太空探测器上所携带的HiRISE相机可以拍摄到火星表面的细节图像。

报道称，2010年，麦克尤恩研究小组中的一名大学生发现，有迹象显示，火星存在液态盐水。在温暖的季节里，这些盐水似乎会涨退，还会沿着斜坡流动。

2015年，NASA证实，火星地下水似乎会通过毛细作用渗透到地表。火星车也发现了复杂有机化合物存在的迹象。

麦克尤恩称，生命很可能就藏在火星地表下。火星地下温度适宜，适合保存液态水，有机物还可以躲避宇宙射线的侵袭。

麦克尤恩说：“火星地表下数千米深处温度适宜，水分子能以液态形式存在。因此，如果火星曾有生命存在，那么它们很可能在这些地下温室中存活至今。”

报道称，在地球基本生命形态的萌芽时期，太阳系小行星大撞击导致行星间互相发送碎片。麦克尤恩认为，正是这些碎片在行星之间来回输送生命。

他说：“几乎可以肯定，地球与火星之间有过生物群的交换。火星距离地球并不很远：受到撞击飞入宇宙空间的火星岩石可以轻松抵达地球；而遭受撞击飞出的地球岩石很可能在过去也到过火星。大约在40亿年前，也就是大撞击事件频发时，生命开始出现在这个星球上。细菌对于干燥、紫外和红外辐射等极端环境以及高强度震动具有高度耐受性。因此，微生物和孢子类可在地球与火星之间的长途跋涉中存活下来。这就提出了一个问题：生命是最先出现在地球上，然后被输送到火星上的吗？还是正好相反？我认为，正是这种交换让火星有了生命，且生命很可能在火星地下保存至今。”

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