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在晴朗无云的夜晚，我们能看到头顶上方黑色幕布上的点点星光。天文望远镜传回的照片上，一望无际的黑暗中，对人类而言巨大无比、璀璨夺目的星球就像一粒粒灰暗的尘埃，太空就像一片广阔漆黑、荒无人烟的沙漠。
在晴朗无云的夜晚，我们能看到头顶上方黑色幕布上的点点星光。天文望远镜传回的照片上，一望无际的黑暗中，对人类而言巨大无比、璀璨夺目的星球就像一粒粒灰暗的尘埃，太空就像一片广阔漆黑、荒无人烟的沙漠。
在科幻电影中却不是如此，太空中充满着多种多样的生命和文明。《星球大战》中许多星球上都存在着高智商生物，但是他们的外形跟地球人很不一样，三角脑袋、金色眼睛的类人生物;没有眼睛、全身粘液的蛞蝓;头上长着潜望镜的蛇形生物等。《阿凡达》中外星球潘多拉的原住民是约3米高的蓝皮肤类人生物，他们被地球人称为纳威人，具有与动植物交流的能力。
太空到底是没有生命的荒漠还是生机勃勃的大花园？虽然到目前为止，我们还没有在太空中找到活体生命的痕迹，但是许多科学家仍然信心满满地认为，答案应该是后者。
想象可能成真
上述生命虽然仍仅存在于科学家们的想象中，但现在我们找到了一些与地球生命不同的生物存在的证据。
土卫六，是土星最大的卫星，美国宇航局的惠更斯探测器的数据显示，土卫六含有许多与地球相似的跟生命起源有关的有机成分，比如由氮气、甲烷和其他碳氢化合物组成的厚厚大气层。但是遗憾的是，土卫六的平均气温为-187℃，液态水很少，湖泊里基本是液态甲烷，虽然地球上也有甲烷微生物，但是它们到了更加严寒的土卫六上肯定活不了。
那土卫六的甲烷湖泊中能存活自己的甲烷微生物吗？现有证据让科学家们对此信心满满。
2017年，美国宇航局的“卡西尼号”太空船探测到土卫六上存在两种化合物，它们的发现使得科学家更加确信土卫六能孕育生命。在土卫六的上层大气中发现了我们称为丙烯腈的化合物，这种化合物可以在实验室低温的甲烷中形成稳定的与细胞膜类似的膜结构。而另一种被称为碳链阴离子的化合物被发现存在于土卫六的电离层中，它是能生长成更复杂的有机微粒的“种子”，以它为起点继续进行化学反应，极有可能出现有机生命体。
无独有偶，“卡西尼号”太空船也在土卫二上发现了生命存在的可能性。2015年，美国宇航局分析“卡西尼号”在土卫二上采集的样本，发现了大型复杂的有机物分子，它们的分子质量超过200个相对原子质量（以一个12C原子质量的1/12作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟一个12C原子质量的1/12的比值，称为该原子的相对原子质量），由长碳链和碳环组成。这意味着土卫二上能进行复杂的生化过程，而地球生命起源之初也在进行着这样的生化过程。
2017年初，“卡西尼号”还在土卫二表面探测到了氢分子。在地球上，产生氢气的生化反应过程为深海热液噴口的微生物独有，通过这个过程给周围的整个生态系统供能。据此，美国西南研究院的大气科学家亨特·韦特推测，土卫二的地下海底热液喷口处的有机物可能已经演化成了生命体，氢气正是由它们进行的化学反应产生的。
目前我们还无法去验证上述卫星中是否真的存在外星生物，但是它们的生化环境与地球生命出现初期的环境非常相似，这是科学家们的猜想最有力的支持。而如果靠化能合成作用生存的微生物真实存在的话，其他生物生存的可能性不就大大增加了吗？
DNA使我们生而不同
如果外星生物真的像科学家们想象的那样与地球生物完全不同，那么这是什么东西造成的呢？在地球上，我们把决定生物性状的物质叫做DNA，这里姑且把决定外星生物的性状的东西称为外星DNA吧，两者DNA有什么不同，科学家们做了一些大胆的猜想。
我们已经知道，地球生物的DNA由4种叫做碱基的有机小分子组成，它们被命名为鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶，改变碱基的排列顺序，就可以决定地球生物的所有性状特征。外星DNA也是四种碱基组成的吗？如果不是四种，而是6种、8种会怎么样呢？美国生化科学家史蒂文·本纳领导的研究小组在实验室里制造了一些“外星DNA”。
史蒂文·本纳关于合成DNA的研究由来已久。早在2006年，本纳小组就通过调整天然碱基的结构来造出了两个人工碱基，称为Z和P，后来他们又用同样的方法获得了一对名为S和B的碱基对。
2019年2月，本纳小组将他们的人工碱基与天然碱基组建在了一起，造出了数百个合成DNA分子。合成DNA跟天然DNA确实有差异，它不能被地球生物原有的酶复制、转录和翻译。本纳小组找到了T7 噬菌体的一种突变的RNA聚合酶，最终成功实现了这个合成DNA的转录。这是不是说明，外星DNA的碱基极有可能与地球生物的很不一致，它们有自己的碱基和相应的酶呢？
不过本纳小组的工作就到这里了，另一位科学家做了将合成DNA转入地球生物的基因组中，制造新型蛋白质的实验。
美国斯克里普斯研究所弗洛伊德·罗姆斯伯格领导的研究小组制造了与本纳小组不同的新碱基，它们被命名为X和Y。2014年5月，他们首次将含有这对新碱基的合成DNA插入大肠杆菌基因组。当大肠杆菌分裂繁殖时，这些人造碱基也成功复制并遗传到子代中，而且只要提供足量的人造碱基，它就能稳定地遗传下去。
不过与本纳小组相似的是，大肠杆菌原有的搬运氨基酸的tRNA在遇到人造碱基时不起作用，无法翻译。为了解决这个问题，他们改良了tRNA及其携带的氨基酸，最终子代大肠杆菌生产出了一些新类型的蛋白质，变成了一种“新物种”。
天然DNA可以控制20种氨基酸的制造，而8种碱基的DNA能控制172种氨基酸的制造，能合成的蛋白质类型更多。如果外星DNA与天然DNA完全不同，生产出的蛋白质自然千差万别，那么外星生物们长得“奇形怪状”，具有各种奇特本领也是完全有可能的。
也许我们从来不孤独，太空处处都充满着生命，只是我们生而不同，彼此之间无法识别也无法交流。但是我们对其他星球生命的探索热情从未消减，期待着未来某一天能够打破壁垒，对外星人Say Hi。
在晴朗无云的夜晚，我们能看到头顶上方黑色幕布上的点点星光。天文望远镜传回的照片上，一望无际的黑暗中，对人类而言巨大无比、璀璨夺目的星球就像一粒粒灰暗的尘埃，太空就像一片广阔漆黑、荒无人烟的沙漠。
在科幻电影中却不是如此，太空中充满着多种多样的生命和文明。《星球大战》中许多星球上都存在着高智商生物，但是他们的外形跟地球人很不一样，三角脑袋、金色眼睛的类人生物;没有眼睛、全身粘液的蛞蝓;头上长着潜望镜的蛇形生物等。《阿凡达》中外星球潘多拉的原住民是约3米高的蓝皮肤类人生物，他们被地球人称为纳威人，具有与动植物交流的能力。
太空到底是没有生命的荒漠还是生机勃勃的大花园？虽然到目前为止，我们还没有在太空中找到活体生命的痕迹，但是许多科学家仍然信心满满地认为，答案应该是后者。
想象可能成真
上述生命虽然仍仅存在于科学家们的想象中，但现在我们找到了一些与地球生命不同的生物存在的证据。
土卫六，是土星最大的卫星，美国宇航局的惠更斯探测器的数据显示，土卫六含有许多与地球相似的跟生命起源有关的有机成分，比如由氮气、甲烷和其他碳氢化合物组成的厚厚大气层。但是遗憾的是，土卫六的平均气温为-187℃，液态水很少，湖泊里基本是液态甲烷，虽然地球上也有甲烷微生物，但是它们到了更加严寒的土卫六上肯定活不了。
那土卫六的甲烷湖泊中能存活自己的甲烷微生物吗？现有证据让科学家们对此信心满满。
2017年，美国宇航局的“卡西尼号”太空船探测到土卫六上存在两种化合物，它们的发现使得科学家更加确信土卫六能孕育生命。在土卫六的上层大气中发现了我们称为丙烯腈的化合物，这种化合物可以在实验室低温的甲烷中形成稳定的与细胞膜类似的膜结构。而另一种被称为碳链阴离子的化合物被发现存在于土卫六的电离层中，它是能生长成更复杂的有机微粒的“种子”，以它为起点继续进行化学反应，极有可能出现有机生命体。
无独有偶，“卡西尼号”太空船也在土卫二上发现了生命存在的可能性。2015年，美国宇航局分析“卡西尼号”在土卫二上采集的样本，发现了大型复杂的有机物分子，它们的分子质量超过200个相对原子质量（以一个12C原子质量的1/12作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟一个12C原子质量的1/12的比值，称为该原子的相对原子质量），由长碳链和碳环组成。这意味着土卫二上能进行复杂的生化过程，而地球生命起源之初也在进行着这样的生化过程。
2017年初，“卡西尼号”还在土卫二表面探测到了氢分子。在地球上，产生氢气的生化反应过程为深海热液噴口的微生物独有，通过这个过程给周围的整个生态系统供能。据此，美国西南研究院的大气科学家亨特·韦特推测，土卫二的地下海底热液喷口处的有机物可能已经演化成了生命体，氢气正是由它们进行的化学反应产生的。
目前我们还无法去验证上述卫星中是否真的存在外星生物，但是它们的生化环境与地球生命出现初期的环境非常相似，这是科学家们的猜想最有力的支持。而如果靠化能合成作用生存的微生物真实存在的话，其他生物生存的可能性不就大大增加了吗？
DNA使我们生而不同
如果外星生物真的像科学家们想象的那样与地球生物完全不同，那么这是什么东西造成的呢？在地球上，我们把决定生物性状的物质叫做DNA，这里姑且把决定外星生物的性状的东西称为外星DNA吧，两者DNA有什么不同，科学家们做了一些大胆的猜想。
我们已经知道，地球生物的DNA由4种叫做碱基的有机小分子组成，它们被命名为鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶，改变碱基的排列顺序，就可以决定地球生物的所有性状特征。外星DNA也是四种碱基组成的吗？如果不是四种，而是6种、8种会怎么样呢？美国生化科学家史蒂文·本纳领导的研究小组在实验室里制造了一些“外星DNA”。
史蒂文·本纳关于合成DNA的研究由来已久。早在2006年，本纳小组就通过调整天然碱基的结构来造出了两个人工碱基，称为Z和P，后来他们又用同样的方法获得了一对名为S和B的碱基对。
2019年2月，本纳小组将他们的人工碱基与天然碱基组建在了一起，造出了数百个合成DNA分子。合成DNA跟天然DNA确实有差异，它不能被地球生物原有的酶复制、转录和翻译。本纳小组找到了T7 噬菌体的一种突变的RNA聚合酶，最终成功实现了这个合成DNA的转录。这是不是说明，外星DNA的碱基极有可能与地球生物的很不一致，它们有自己的碱基和相应的酶呢？
不过本纳小组的工作就到这里了，另一位科学家做了将合成DNA转入地球生物的基因组中，制造新型蛋白质的实验。
美国斯克里普斯研究所弗洛伊德·罗姆斯伯格领导的研究小组制造了与本纳小组不同的新碱基，它们被命名为X和Y。2014年5月，他们首次将含有这对新碱基的合成DNA插入大肠杆菌基因组。当大肠杆菌分裂繁殖时，这些人造碱基也成功复制并遗传到子代中，而且只要提供足量的人造碱基，它就能稳定地遗传下去。
不过与本纳小组相似的是，大肠杆菌原有的搬运氨基酸的tRNA在遇到人造碱基时不起作用，无法翻译。为了解决这个问题，他们改良了tRNA及其携带的氨基酸，最终子代大肠杆菌生产出了一些新类型的蛋白质，变成了一种“新物种”。
天然DNA可以控制20种氨基酸的制造，而8种碱基的DNA能控制172种氨基酸的制造，能合成的蛋白质类型更多。如果外星DNA与天然DNA完全不同，生产出的蛋白质自然千差万别，那么外星生物们长得“奇形怪状”，具有各种奇特本领也是完全有可能的。
也许我们从来不孤独，太空处处都充满着生命，只是我们生而不同，彼此之间无法识别也无法交流。但是我们对其他星球生命的探索热情从未消减，期待着未来某一天能够打破壁垒，对外星人Say Hi。