宇宙最大惡作劇？科學家SETI研究揭祕　外星生物不是你想的那樣

國際中心／師瑞德報導

我們真的能辨識外星生命嗎？當「看起來像生命」的東西其實不是生命……想像一下：你正在一顆遙遠星球的地下海洋中探索，忽然，在冰冷的深處，一個像是植物、又像是微生物的結構出現在你眼前。它中空、有膜，裡面似乎在傳送液體，甚至有點像細胞。但它真的「活著」嗎？還是，它只是一個完美的化學假象？

這不是科幻小說，而是SETI研究所（尋找地外智慧生命計畫）最近在研究的真實問題。尤其是在探討木衛二和土衛二等擁有地下海洋的冰冷衛星時，這個問題顯得格外關鍵。

SETI Live節目近期專訪了一位正在解答這個謎題的關鍵人物：Anastasia Yanchilina博士。她是SETI研究所Frank Drake博士後獎學金的首位得主，也是加州理工學院的天體生物學家。她的研究，正在重新定義我們對「生命」的理解，也可能讓我們更接近解答：我們是否在宇宙中並不孤單。

實驗室裡長出來的「假生命」？

Yanchilina博士的研究並不發生在太空中，而是在地球上一間實驗室的玻璃燒杯裡。在看似簡單的化學實驗中，她引入了金屬鹽進入鹼性溶液，這個組合產生了一個奇妙的結果：中空的、半透性的礦物管道自動生成，彷彿植物一般緩緩生長，結構逼真得讓人頭皮發麻。

這個現象被稱為「化學花園」。名字聽起來很浪漫，但其實它是一種完全由非生物物質所構成的結構。不需要細胞、沒有DNA，卻能展現出如同生物般的形態與行為。

而這樣的「假生命」，正是科學家們最大的挑戰之一。因為在木衛二與土衛二的地下海洋中，這樣的礦物結構也可能自然生成。也就是說，當我們在外星球上發現這些看似「有生命」的東西時，它們可能只是化學的誤導，一場漂亮又危險的誤會。

跟宇宙另一端的「熱液噴口」有關？

為什麼科學家要研究這些化學花園？因為地球上曾經有個地方，也長出過類似的結構，那就是深海的熱液噴口。

在地球海底幾千公尺深的地方，有一些地方會不斷冒出富含礦物質的高溫熱水。這些地方不見天日、壓力極大，卻孕育出繁盛的微生物生態系統。這些生命不是依靠陽光，而是靠化學能量生存，這點與我們對「生命」的傳統認知完全不同。

而熱液噴口旁，也會自然形成類似化學花園的煙囪狀結構。這些結構提供了可以讓有機分子濃縮、聚集的空間，甚至可能是地球生命最早誕生的搖籃。

Yanchilina博士的研究，就是試圖把這些地球的極端環境現象，跟外星衛星上的條件連結起來。她的假設是，如果地球能在這種條件下誕生生命，木衛二或土衛二是不是也可能在類似條件下孕育出屬於它們的生命形式？

拼湊出地球與外星生命的共同點

除了礦物結構本身，Yanchilina博士也進一步模擬了三個關鍵因素，這些因素可能是地球早期生命誕生時不可或缺的條件。

第一個，是「pH值」。她指出，早期地球的海洋其實是強鹼性，pH值接近11，這和現在的海水大不相同。巧合的是，根據目前對木衛二和土衛二的了解，它們的地下海洋也可能是鹼性的。所以，她將實驗設置在類似的鹼性條件下，以模擬外星環境。

第二個，是「簡單有機分子」。她將氨基酸加入實驗系統中，而這些氨基酸並非來自生物體，而是類似於透過隕石、彗星等天體帶到地球的原始有機物。她觀察這些氨基酸是否會自動富集在礦物膜內部，若能成功，這或許就是原始細胞誕生的第一步。

第三個，是「紫外線照射」。由於早期地球尚未有臭氧層保護，地表受到的紫外線遠比現在強烈。Yanchilina團隊透過在不同UV強度下測試化學花園，觀察紫外線是破壞還是促進有機分子的聚合，結果讓人意外：在某些條件下，紫外線反而可能是生命形成的催化劑。

怎麼分辨「活的」跟「假的」？

即便找到可疑的結構，我們又如何知道那是生命，而不是單純的化學裝飾？Yanchilina博士分享了兩項目前科學界最有信心的辨識方法：「同位素分餾」與「手性」。

生物體在代謝過程中，會偏好使用某些同位素。例如，較輕的碳同位素會被優先吸收、處理，造成與自然界不同的比例偏移。而非生物化學過程中，這些比例變化則不明顯。

另一個線索是手性，也就是分子結構的「左右手」形狀。地球上的生命幾乎只使用左旋胺基酸與右旋糖，但非生物過程通常產生對稱混合。若在外星樣本中發現了偏向某一方向的手性，就有可能是生命活動的證據。這兩把鑰匙，將成為未來外星生命探索任務中不可或缺的利器。

定義「生命」 或許我們一直搞錯了方向？

但最難的問題，可能不是找生命，而是，我們真的知道什麼是生命嗎？

「生命」的定義，從來就不容易。過去我們用DNA、有代謝、會繁殖來定義生命，但Yanchilina博士提醒，這些標準未必適用於所有情況。她傾向採用一個開放式定義：「能進行達爾文式演化的自我維持化學系統」。

她也指出，有些非生物化學反應，比如化學花園，會呈現出某些「類生命」的特徵，像是自組織、選擇性滲透、結構生長……這些現象模糊了我們對生命與非生命的界線。

也許，我們需要拋棄二元的思考方式，生命不是一種固定狀態，而是一個逐步形成的過程，一種從混沌中浮現秩序的演化。

三個未來任務，將帶來真正的答案？

目前Yanchilina博士已展開下一階段計畫，包括測試化學花園中有機物的同位素比例、引入微生物觀察其與礦物結構的互動，並調整溫度、pH與輻射強度，模擬不同行星環境的化學動態。

她也對即將啟程的三大太空任務充滿期待：

木衛二快艇（Europa Clipper），預計2024年發射、2030年抵達，將深入木衛二地下海洋，尋找潛在生命線索。

蜻蜓號（Dragonfly），2028年發射，前往土衛六探索生命起源前的化學組成。

火星生命探測器（Mars Life Explorer），目前處於概念階段，將透過精密儀器分析火星上的生命跡象。

這些任務都將搭載能偵測同位素與手性的先進質譜儀，將Yanchilina的實驗數據帶到宇宙現場，進一步驗證地球之外的生命可能性。

在宇宙深處，我們究竟會遇見誰？

Yanchilina博士的工作，不僅幫助我們更接近地外生命的真相，也讓我們重新檢視，到底什麼才是生命？在這個浩瀚宇宙中，我們要找的，也許不是綠色人型，也不是觸手怪物，而是一個「像生命又不太像」的結構、一個尚未被定義的新生命形式。

而這一切的答案，很可能就藏在一杯鹼性溶液、一根礦物管道的深處。