天 文 新 知|
天 體 生 物 學 是 生 命 科 學 的 終 極 研 究 ！ 這 門 跨 學 科 的 研 究 ， 探 討 宇 宙 中 生 命 不 同 的 範 疇 ， 包 括 ： 研 究 地 球 生 命 的 起 源 、 派 遣 太 空 船 搜 尋 太 陽 系 其 他 行 星 的 生 命 跡 象 、 探 測 或 探 討 地 外 太 陽 系 及 其 他 星 系 存 在 生 命 的 可 能 性 、 以 至 為 人 類 未 來 移 居 太 空 作 出 準 備 。 為 何 地 球 如 此 特 別 ？ 地 球 和 太 陽 的 距 離 實 在 恰 到 好 處 ， 是 唯 一 處 於 太 陽 系 中 「 可 居 住 地 帶 」 的 行 星 。 在 這 生 命 帶 中 ， 像 地 球 般 質 量 大 小 的 行 星 才 得 以 保 存 大 氣 層 和 液 態 水 ， 以 地 球 來 說 ， 它 的 質 量 使 它 剛 好 維 持 大 氣 中 較 重 的 氣 體 如 二 氧 化 碳 、 氮 和 氧 。 這 可 是 非 常 重 要 的 ， 因 為 假 如 質 量 小 些 的 話 ， 它 就 會 好 像 月 球 嶙 峋 表 面 一 樣 ， 無 法 把 空 氣 抓 住 ， 相 反 ， 假 如 質 量 大 一 些 ， 就 會 把 所 有 氣 體 都 困 在 大 氣 層 中 ， 使 環 境 變 化 無 常 ， 生 物 難 以 適 應 。 碳 、 氫 、 氮 和 氧 這 些 化 學 元 素 是 生 命 的 必 要 一 環 ， 而 它 們 都 需 要 液 態 水 來 進 行 重 要 的 生 化 作 用 。 因 此 ， 液 態 水 的 存 在 往 往 被 視 為 生 命 的 先 決 條 件 ， 探 測 其 存 在 與 否 正 是 目 前 太 空 天 體 生 物 任 務 的 目 標 。 生 物 如 何 在 地 球 出 現 ？ 我 們 知 道 ， 要 生 物 可 以 在 地 球 存 在 ， 地 球 首 先 要 具 備 有 利 條 件 ， 讓 能 自 我 複 製 的 分 子 產 生 ， 使 生 命 資 訊 可 「 代 代 」 相 傳 ， 而 最 先 產 生 的 很 可 能 是 氨 基 酸 或 核 糖 核 酸 的 鏈 狀 分 子 。 這 些 分 子 隨 後 被 薄 膜 包 裹 ， 形 成 初 期 的 細 胞 ， 並 得 以 在 受 隔 絕 和 控 制 的 環 境 下 繼 續 進 行 複 製 。 這 類 生 物 可 能 在 深 海 中 的 熱 液 火 山 口 處 演 化 ， 那 裡 的 熔 液 含 有 豐 富 還 原 化 學 物 ， 提 供 了 生 長 和 複 製 所 需 的 能 量 ； 又 或 在 地 球 表 面 受 地 溫 加 熱 的 淺 水 處 演 化 ， 從 陽 光 或 水 中 的 化 學 物 中 攫 取 能 源 。 從 微 體 化 石 的 證 據 顯 示 ， 細 胞 早 於 約 3.5 億 年 前 便 已 存 在 ， 它 們 竟 和 現 時 在 溫 泉 中 發 現 的 微 生 物 十 分 類 似 。 這 些 溫 泉 和 地 球 早 期 生 命 環 境 足 可 比 擬 ， 天 體 生 物 學 家 更 以 此 研 究 其 他 行 星 孕 育 原 始 生 命 的 可 能 性 。 太 陽 系 的 其 他 行 星 會 有 生 物 嗎 ？ 一 直 以 來 ， 人 類 對 火 星 這 顆 最 接 近 地 球 的 行 星 充 滿 好 奇 ， 現 時 正 有 兩 艘 探 測 器 在 火 星 面 進 行 探 索 。 其 中 一 個 首 要 目 的 ， 是 尋 找 火 星 液 態 水 過 去 或 現 在 留 下 的 痕 跡 ， 因 為 如 果 液 態 水 真 的 曾 存 在 一 段 時 間 ， 可 能 足 以 使 生 命 演 化 。 大 部 分 科 學 家 相 信 火 星 現 時 已 「 死 」 ， 但 之 前 可 能 曾 有 生 命 存 在 過 ， 並 遺 留 下 了 化 學 或 化 石 證 據 等 「 生 物 標 記 」 。 至 於 在 太 陽 系 中 地 球 以 外 最 可 能 有 生 物 尚 存 的 地 方 ， 莫 過 於 木 星 的 衛 星 木 衛 二 。 它 的 面 層 雖 然 萬 里 冰 封 ， 但 底 層 的 海 洋 可 能 具 有 讓 生 命 演 化 的 條 件 。 假 如 我 們 在 其 他 行 星 找 到 生 命 存 在 的 證 據 ， 便 可 進 一 步 印 證 「 有 生 源 說 」 理 論 。 這 個 理 論 認 為 ， 細 胞 或 能 自 我 複 製 的 分 子 在 小 行 星 內 存 在 ， 它 們 在 行 星 中 穿 梭 往 來 ， 散 播 生 命 的 種 子 。 太 陽 系 外 有 生 命 生 存 嗎 ？ 太 陽 系 在 銀 河 系 中 只 是 滄 海 一 粟 ， 而 宇 宙 中 類 似 銀 河 系 的 星 系 數 以 百 萬 計 ， 因 此 ， 在 遠 星 系 的 行 星 系 統 中 ， 很 可 能 有 些 會 像 地 球 般 適 宜 生 命 繁 衍 。 對 天 體 生 物 學 有 興 趣 的 天 文 學 家 ， 目 前 正 努 力 尋 找 它 們 的 蹤 影 。 天 體 生 物 學 對 人 類 未 來 的 影 響 每 個 人 都 可 能 曾 經 想 過 ， 有 朝 一 日 會 否 真 的 遇 上 有 智 慧 的 外 星 人 。 天 體 生 物 學 的 另 一 究 科 目 ， 是 透 過 「 尋 找 地 外 智 慧 生 命 計 劃 」 (SETI) 試 圖 接 收 外 星 文 明 發 出 的 無 線 電 訊 號 。 雖 然 至 今 並 無 所 穫 ， 但 別 忘 記 人 類 最 早 發 出 的 無 線 電 波 ， 現 時 也 只 不 過 走 了 約 50 光 年 的 距 離 ， 因 此 要 收 到 外 星 人 的 訊 息 ， 可 能 還 要 一 段 時 間 。我 們 知 道 ， 有 朝 一 日 太 陽 會 把 整 個 太 陽 系 毀 滅 ， 人 類 最 終 也 要 遷 往 其 他 行 星 居 住 ， 因 此 ， 人 類 和 與 其 賴 以 生 存 其 他 生 物 ， 如 何 能 適 應 外 太 空 及 外 星 世 界 的 生 活 ， 也 是 天 體 生 物 學 的 一 個 重 要 課 題 。 香 港 的 天 體 生 物 學 現 時 天 體 生 物 學 研 究 的 其 中 一 個 主 要 目 的 ， 是 在 一 些 與 地 球 或 其 他 行 星 原 始 生 物 生 存 境 相 若 的 地 方 尋 找 各 類 生 物 。 由 於 地 球 的 生 物 很 可 能 源 自 火 山 溫 泉 ， 香 港 大 學 極 端 生 物 研 究 小 組 目 前 正 研 究 在 水 溫 達 90℃ 的 溫 泉 內 生 長 的 微 生 物 。 我 們 也 研 究 生 長 在 中 國 西 北 沙 漠 石 塊 內 的 特 殊 微 生 物 ， 那 裡 土 地 乾 涸 、 紫 外 線 輻 射 強 烈 ， 環 境 很 像 火 星 。 如 果 希 望 知 道 更 多 有 關 資 料 ， 可 瀏 覽 這 網 址 www.extremophiles.net 。
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