科学探索|生命是如何开始的？是如何从非生物起源的化合物中诞生？生命是如何开始的？是如何从

北京时间2月21日消息，据国外媒体报道，早期地球的环境条件和导致生命产生的化学物质紧密地交织在一起，不可分割。现在，地球科学家和前生命化学家正在以新的方式展开合作，试图了解生命最初是如何出现的。

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在40多亿年前的地球早期，由于受到小行星或微行星的撞击，可能形成了短暂的还原性大气层，大气被富含甲烷和有机物的防紫外线烟雾染成橙色，与土卫六的大气相似。高浓度的溶解铁可能使海洋呈现出绿色（冥古宙海洋的空间范围和持续时间尚不清楚，但其存在得到了锆石颗粒氧同位素数据的支持）。热点火山作用、板块边界的相互作用以及大规模撞击事件可能会将陆地块抬升到海洋表面之上，从而支持许多前生命化学模型所要求的干湿循环。与此同时，外部影响，如太阳耀斑和阳光中更高的紫外线通量等，也可能影响地球的大气和表面化学。

已知最早的微体化石保存在太古代的岩石中，可以追溯到大约35亿年前。不过，即使是如此古老的微生物也有祖先，再往前追溯约6亿年，它们所留下的生物活动痕迹可能就保存在地质记录中，成为某种化学“化石” 。地球上第一批生物究竟在何时出现，以什么样的方式出现，仍然是难以回答的科学问题。然而，有一个关键事实是确定的：生命出现的最初阶段与地球最早期环境的化学和物理条件的演变紧密交织在一起。
长期以来，不同领域的科学家们一直在思索一个问题：生命是如何从非生物起源的化合物（即前生物分子）发展而来的？然而，迄今为止所测试的前生命化学条件，包括特定种类的分子及其周围环境等，都未被证明能够在现实的行星条件下发挥作用。了解地球最初的化学环境，将有助于确定最终产生生命的非生物化学途径。由于这一知识空白，以及在早期海洋、大气和大陆的地质、地球物理和地球化学等方面的细节上还存在诸多未知因素，目前科学家还无法将合成最早期生物分子的实验工作与阐明早期地球条件的工作之间联系起来。
传统上，对生命起源的研究往往是在界限分明的领域中进行的。现在，研究者们开始合作分析地球的早期岩石记录，并通过数值模拟获得新的见解。地球最早期的化学环境越来越受到研究人员的关注，在生命起源的研究中，更加跨学科的方法正变得越来越有前景。
早期地球不同环境之间相互关联的性质，水-岩界面上发生的化学演变，以及生命的化学构造块与承载这些分子的局部地质条件之间的相互作用，都是生命起源研究的关键。对于研究生命起源基本问题的人来说，越来越复杂的早期地球全球和局部环境演化模型已经成为重要的研究目标之一。因此，在必要的环境背景下探索生命的起源，必须有前生命化学家、生物地球化学家、天体生物学家、大气科学家、地质学家、地球物理学家、天文学家和行星科学家的通力合作。
联系和协调这些研究团队是一项相当重大的任务，需要科学家们走出舒适圈，并在跨学科合作的过程中积累经验。
年轻太阳照耀下的地球

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这里展示了一个潜在的早期地球环境，显示了由微行星撞击造成的短暂的、富含甲烷的大气层。在这种大气中，由于年轻太阳产生的紫外线通量更高，导致光化学反应增强，从而产生沉淀在地球表面的大分子有机凝析物。在新形成的一个较小的撞击坑内，水通过温度梯度循环，将活性金属和其他离子从溶解的岩石输送到近地表。