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?( 四 )
新的讨论和方向
PCE3研究协调网络的成员来自一个不断壮大的群体,其中包括许多刚刚开始职业生涯的科学家,他们已经准备好将早期地球的环境知识与前生命化学模型更好地结合起来 。2020年秋季,来自不同学科的科学家参加了PCE3的研讨会,主题包括地球的行星形成;地壳与挥发性储层的相互作用;生命基础构件的性质、来源和数量;早期地球的地质环境;可能导致越来越复杂的前生命分子的反应途径;以及如何通过对现代生物化学的研究,来追溯地球生命起源的方法 。
研讨会参与者探讨了早期地球环境及其与前生命化学关系研究中的关键未知因素,对每个主题中最重要的开放性问题进行了汇总 。他们特别感兴趣的课题包括前生命化学模型和实验所必需的化学和物理条件,以及可能存在于行星现实之外的前生命化学情景 。例如,有与会者强调了局部环境动态特性的若干方面为“关键的未知因素”,这些方面包括干湿循环、温度-压力梯度、冻融循环、关键分子的大气生成速率、氧化还原波动和火山排气等 。与会者还确定矿物表面和溶液中金属离子的成分和浓度为重要的未知因素;这些因素可能影响了局部环境中前生命化学反应的类型、速率和复杂性 。
尽管对地球历史及其共同进化的生物圈的研究取得了巨大的进步,但生命的起源仍然是未解之谜 。前生命化学领域的实验需要解释目前在全球和局部尺度上对早期地球的理解,并且将我们对冥古宙的理解转化为这些实验的精细边界条件 。与此同时,科学家们必须质疑以往的假说,并重新审视关于早期地球的未知因素,并将这些不确定性整合到他们的实验和模型中 。
【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,这是人类经验中一个不可或缺的核心问题,它与一个更大的问题——我们宇宙中是否是孤独的——有着内在的联系 。随着人类对行星宜居性、其他行星和卫星上的生命以及太阳系外行星系的探索逐渐深入,早期地球研究的重要性也被放大 。在这项研究中,确定导致生命出现的特定环境条件和化学途径,无疑是最为重要的目标之一 。(任天)
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