2007年10月24日 星期三

科學家發現無機塵埃具有生物特性?

科學家發現無機塵埃具有生物特性?

'It might be life Jim...', physicists discover inorganic dust with life-like qualities
http://www.physorg.com/news105869123.html

August 09, 2007

外星生物可由星際塵土的螺旋形(corkscrew-shaped)粒子構成嗎?在太空中,由無機物質所形成,令人困惑的、像生物一般的結構,在今日的 New Journal of Physics 上公開(譯註:相關報導中的那一篇新聞,指稱改到 8/14 發表,而且線上版本的論文也被拿掉了)。

這項發現暗示一種可能性,即地球之外的生物不盡然是以基於碳的分子當作基石。這也有可能是地球生命起源的新解釋。

地球上的生物是有機體,由有機分子所構成,除了碳酸鹽與二氧化碳以外,全然都是碳的化合物。「無機物塵土或許呈現出它們自己的生命」這種構想,簡直就可以說是外星人,超越了某些科幻故事最喜愛的、基於矽的生物。

現在,一個國際性團隊發現,在正確的情況下,無機物塵土的粒子,可組織成螺旋狀結構。這些螺旋狀結構接著可以彼此互動,這種互動方式通常與有機化合物以及生命本身有所關連。

莫斯科俄羅斯科學院普通物理研究所的 V.N. Tsytovich,與在該所的、在德國 Garching Max-Planck 外星物理研究所的、以及在澳洲雪梨大學的同事,共同研究電漿中無機材料之複雜混合物的行為。電漿(等離子)基本上是物質在固態、液態與氣態之外的第四態,在其中電子從原子那裡被扯開,留下帶電粒子所形成的瘴氣(miasma)。

到目前為止,物理學家假設在這樣一「坨」粒子中可能會出現一些組織。然而,Tsytovich 及其同事利用一種分子動力學的電腦模型證明,當電荷變得分離且電漿變得極化時,在電漿態中的粒子會進行自我組織。這產生微小的一股固體顆粒,那扭絞成螺旋形(corkscrew shapes),或螺旋狀結構(helical structures)。這些螺旋線(helical strands)它們本身帶電,而且會互相吸引。

相當奇怪,這些螺旋線不只是會以違反直覺的(counterintuitive)方式互動,在其中適合的(like)能吸引適合的,而且它們也經歷了一般會跟生物性分子(諸如 DNA 與蛋白質)關連在一起的改變,研究者表示。

它們能,例如,分裂或分叉(bifurcate)以形成原來結構的二個拷貝。這些新結構亦能產生互動,誘使它們的鄰居產生改變,而且當比較不穩定的一個破裂時,它們甚至能演化出更多結構,在電漿中只留下最適合的結構。

所以,這一串由星際塵埃所形成的螺旋狀,不知怎地具有生命? "這些複雜、自我組織的電漿結構,展現出能將它們形容為無機活物候選者的所有必要特質," Tsytovich 說。 "它們是自主的,它們能複製且它們能演化。"

他還提到,這種適合形成這些螺旋狀結構的電漿條件,在外太空十分常見。然而,電漿也能向下在地球環境中形成,例如雷擊地點。研究者暗示,或許有種無機形態的生命在原始地球上浮現,它接著成為現今我們所更熟知的有機物分子家族的樣板。

※ 相關報導:

* From plasma crystals and helical structures towards inorganic living matter
http://www.iop.org/EJ/abstract/1367-2630/9/8/263
V N Tsytovich, G E Morfill, V E Fortov, N G Gusein-Zade, B A Klumov and S V Vladimirov 2007 New J. Phys. 9 263 doi:10.1088/1367-2630/9/8/263

* "It might be life Jim...", physicists discover inorganic dust with life-like qualities
http://www.nanowerk.com/news/newsid=2349.php