在天文学、生物学、物理学等多领域交叉研究的基础上,我国可以迅速建立类似于国际上已开发的环境模拟实验室,模拟氨基酸等生命分子的创造,系统研究先驱生物Tai 空的生存适应潜力和机制。
随着技术手段的不断进步,人类探索宇宙的目光逐渐转向外星生命、宜居星球等。
随着相关学科的发展,科学家们在生命起源、生命与环境的共同进化、宜居环境、地外生命探测、生命的行星际传递、行星开发与保护等方面取得了一系列新发现和新认识。
近日有消息称,日本宇宙航空研究开发机构空在“隼鸟-2号”小行星探测器带回的“龙宫”小行星岩石样本中发现了20多种氨基酸。这是否意味着我们发现了外星生命?为了证明未来人类在宇宙中并不孤独,应该往哪个方向继续努力?
寻找外星生命的先进设备
“隼鸟-2”小行星探测器通过带回样本中的氨基酸,是否第一次找到了地球之外的“生命之源”?其实不然,中科院紫金山天文台研究员纪说,2015年,科学家利用“罗塞塔”彗星探测器携带的“菲莱”着陆器,在丘留莫夫-格拉西缅科彗星上发现了氮、氨基酸等生命关键成分。中科院紫金山天文台多次在小行星陨石样品中发现氨基酸。
小行星和彗星上氨基酸的发现是否意味着外星生命的发现?江蕙说,确定外星生命是否存在还远远不够。“氨基酸只是生命的基本元素,从生命的形成还有一个复杂的过程”。
要回答这些问题,我们还需要知道什么是前生命物质。前生命物质是指自然界在细胞诞生之前就具有的,能够形成原始细胞的物质基础,主要指前生命化学物质。
地球上的生命起源一定经历过这种前生命物质基础阶段,现在的地球仍然有这种前生命物质存在和可以创造生命的环境状态。
从氨基酸到外星生命物质的存在还需要哪些条件?他们是怎么来到太阳系的?太阳系中的类地行星是否存在前生命物质?如果要探索生命起源的“线索”,就必须借助地面和空天文望远镜观测宇宙中前生命物质的光谱。
中科院国家天文台研究员平劲松认为,中国已经具备一定的资源和研究基础。在现有在建2米口径、6米口径光谱观测天文望远镜的基础上,可以合作建设亚洲一个数量级更大口径的红外光谱观测天文望远镜,建设10米口径的亚毫米波、太赫兹望远镜,开展宇宙大分子或高分子巡天工作。
同时,我国可以在天文、生物、物理等领域交叉研究的基础上,迅速建立与国际上研制的类似的阿泰空环境模拟实验室,模拟氨基酸等生命分子的创造,弥补天体生物学空的不足,前生物化学领域的模拟实验,原理和机理探索等课程,系统开展先驱生物Tai 空的生存
从中长期深空空探测的发展来看,我国还将在太阳系外缘的系外行星空、奥尔特星云空和天体空之间的区域开展宇宙多分子或大分子的探测。摆脱地球大气的干扰和消光的阻挠,在Tai 空开展5米至6米望远镜的天基巡天观测,以探索我国天基一体化协同和高分辨率干涉测量的可能性,论证如何在更大范围内提高我国天基单元建设和组网技术能力。
此外,我国应进一步将Tai 空陨石和Tai 空环境引入氨基酸和芳香物质创造的地面模拟实验平台,利用陨石和地球岩石进行创造实验,实现Tai 空矿物介入的模拟氨基酸和芳香物质的创造。扩大地面基站网规模,持续开展现有地面基站网的巡天观测和高精度巡天定位观测。
为寻找地外生命打下坚实的理论基础。
为了寻找地外生命,光有强大的观测设备是不够的,还要有扎实的学术基础。天体生物学是寻找外星生命的基石。
“天体生物学的研究旨在揭示人类文明中‘生命是什么,它是如何产生的’这个最基本的科学和哲学问题。”平劲松说。
他介绍,与其他学科相比,天体生物学作为一门交叉学科,起步较晚,其覆盖的知识领域在一定程度上难以界定。从广义上讲,天体生物学旨在研究宇宙演化背景下的生命起源、演化和分布,至少涉及天文学、化学、生物学、地质学、行星科学、大气科学、海洋科学等学科。狭义的天体生物学结合了天文观测和探测、生物探测和实验研究,旨在揭示宇宙中前生物和组成生物的大分子物质及其分布、存在环境、演化路线和特征空。
平劲松认为,天体生物学的发展不仅将促进生命科学、地球科学、行星科学、空科学、天文学等不同学科的交叉融合,还将为人类探索宇宙生命起源、搜寻地外生命、开展台湾移民空等课题奠定研究基础,或推动我国在许多基础科学问题和前沿技术领域取得重大突破。
培养具有多学科知识的天文人才。
“我们在天体物理、地面观测技术、天文望远镜、虚拟天文台等方面的一些研究方向。一直走在世界前列。”平劲松说,过去十年,中国天文领域在传统学科框架下培养了大量中高端人才。
然而,天体生物学是一门交叉学科。平劲松介绍,寻找地外生命或前生命,需要掌握天文学、生物学、化学、环境科学、光电探测仪器工程等学科的知识,这对天体生物学的人才培养提出了更高的要求。
因此,我们应该培养具有天文学、化学、生物学、地质学等知识和技能的天体生物学人才。通过研究生教育、博士后交叉研究、国际人才交流,以及在高校和研究机构设立新的实验室和研究室,从而为未来的前沿研究和天文探测提供人才队伍储备,并通过一系列科研探测任务有效培养人才队伍。
目前,许多国家受探测经费大幅削减、航天机构整合调整等因素制约,行星探测项目逐渐倾向于对RD成本低、任务灵活、科技含量高的小行星进行采样,以获取太阳系内的有机物甚至生命成分样本。在资源有限的情况下,专注于对人类文明最前沿的泰空的探索,或许是中国深空探索值得借鉴和学习的方向。记者吴春新
来源:中国经济网
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