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  网易探索10月29日报道 美国科学家克雷格·文特尔协助破译了人类基因组,创建了第一个合成细胞,并在海洋中遍寻新的基因组,可谓合成生命学研究先驱。有着“科学狂人”之称的他,现在又把目光瞄准了火星。

  据《新科学家》杂志网站报道,在日前于纽约举行的连线健康研讨会上,文特尔描述了向火星派遣一个由机器人控制的基因组测序仪,以对火星上可能存在的外星生命进行基因组测序的计划。他不是第一个提出这种想法的人,但这类任务成功的可能性有多大?

  文特尔的计划将如何实施?

  简单来说,他要将机器设备送往火星,这些设备可以自动翻检火星土壤,将任何可能找到的微生物从中分离出来,为其进行DNA测序,然后将数字化的结果传回地球。利用这些结果,科学家可以创造一种人工合成的来自火星的基因组版本,进而在地球上重塑火星生命,轻而易举就解决了将样品带回地球的实际困难。

  计划进展如何?

  多年来,文特尔一直在尝试从海洋中搜寻DNA,并已经获得了一些有趣的结果。在此次研讨会上,他表示,相关的技术正由他的研究团队在加利福尼亚州莫哈韦沙漠中选取的一处与火星环境类似的地点进行测试,以此作为开启火星生命测序任务的前奏。美国国家航空航天局(NASA)的下一个火星登陆计划将是预计于2016年发射升空的“洞察”号(InSight)。

  基因测序仪在火星土壤中找到生命的可能性有多大?

  对此文特尔的答案很明确:“那里不会有DNA生命形式存在。”

  1976年实施的NASA“海盗”号火星探测任务未能发现任何证据表明火星上有或曾经有过生命,但有些人对此存有异议。即使火星表面是贫瘠的,但最近在地球表面以下深处找到了生命,并且有些生命显然无需阳光也照样存活,这些惊奇的发现或许预示着,火星岩石的内部也是可能孕育着生命的。

  文特尔确信,要在火星上搜寻到DNA,地表以下才是最佳目标。他说:“要找到生命,还有待我们能够钻透(火星)地表。”相比而言,在地球内部存活着的生命与地球表面的距离至少有3.6公里。

  过去的生命会如何呢?

  就在这个月,NASA的“好奇”号火星车在火星上找到了一处古老的河床,天体生物学家为此相当振奋。这一发现表明,火星上曾经存在过适合居住的环境。然而,“好奇”号任务团队的科学家认为,这条河流可能在数十亿年前就已经干涸了,任何那个时代的DNA都无法存活至今。

  根据生物学家在本月初公布的对恐鸟骨骼化石的研究结果,DNA是按照一个可以大致预测的速度分解的,其半衰期约为521年。即使条件非常理想,利于DNA的保存,但在一个生物体死亡了150万年之后,这些遗传物质早就“散架解体”了,达不到可供测量的数量——剩下的DNA链因为太短而无法传递有意义的信息。

  已经灭绝的火星生命就无法追寻了吗?

  答案是否定的。

  美国麻省理工学院与哈佛大学联合组建的一个研究小组也在研制一个名为“寻找地外基因组(SETG)”的测序仪,它的任务就是要搜寻过去生命以及现存生命中的DNA或RNA。“我们将寻找那些现在还活着的或最近死亡的事物。”该团队成员、麻省理工学院科学家克里斯托弗·卡尔说。虽然他使用了“最近”一词,但从地质意义上来说,时间可以追溯到100万年前。

  他们的研发工作已经持续了大约7年之久。最新版本的SETG测序仪使用的是离子激流(Ion Torrent)公司研发的芯片。该小组已经在阿根廷的一座活火山上对测序仪的部分设备进行了实地测试。这座火山的化学特性与火星类似,他们计划明年1月还将重返该地开展实验。

  DNA在火星存留的时间比在地球上久吗?

  这是有可能的,领导DNA半衰期研究的丹麦哥本哈根大学科学家莫滕·艾伦托夫特说。他表示,火星上的条件与地球上有很大不同,例如,火星表面会遭到辐射“轰炸”,从而加快火星土壤中DNA的分解。“不过,由于火星具有干燥和寒冷的环境,人们可以推测,生物体死亡后遗留的DNA在火星上保存的时间一般会比地球上要长。”

  艾伦托夫特的研究小组发现,如果有水和氧气存在,DNA分解的速度会加快。因此,在火星表面明显不存在这二者的情况下,文特尔搜寻到DNA的可能性将大增。“但这真的仅仅只是猜测而已。”艾伦托夫特也提醒说。

  火星生命据推测可能是或者曾经是微生物。“火星上的DNA不会被保存在坚硬的组织内,而是位于小细胞内或以游离DNA片段的形式存在。”艾伦托夫特说。没有骨头或牙齿提供保护,DNA降解的速度更快,他说。

  所有这些计划都是以DNA为基础构建火星生命蓝图的。假若确实如此, “地球生命起源于火星、地球以及火星生命都是由小行星或彗星带来的”这类说法将更具说服力。不过,火星生命也有可能是另一番全然不同的景象。

  文特尔是不是一个有远见的人?

  “他似乎非常肯定火星上有DNA存在。”克里斯托弗·卡尔说,而这实际上为他所在的团队提供了充足的理由去开展他们的研究。