天文学家开发出识别其他世界生命的新方法 准确率高达90%
天文学家开发出识别其他世界生命的新方法准确率高达90%人类正在寻找其他星球上的生命，但当我们看到生命时，如何识别它呢？现在，美国的一个科学家团队创建了一个人工智能系统，能够识别其他星球上的生命迹象，准确率高达90%。7月14日星期五，在里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，该研究成果首次向科学家们展示，并得到了该领域其他研究人员的积极响应。相关细节最近还发表在同行评审期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。首席研究员、卡内基研究所地球物理实验室和乔治梅森大学的罗伯特-海森教授说："这是我们在识别其他世界生命的生化迹象方面取得的重大进展。它为在无人飞船上使用智能传感器搜寻生命迹象开辟了道路。"自20世纪50年代初以来，科学家们就知道，在适当的条件下，混合简单的化学物质可以形成生命所需的一些更复杂的分子，如氨基酸。从那时起，人们在太空中发现了更多生命所需的成分，如制造DNA所需的核苷酸。但是，我们怎么知道这些成分是源于生物，还是由另一个非生物过程随着时间的推移而产生的。不知道这一点，我们就不知道我们是否探测到了生命。2016年6月，好奇号漫游车在火星表面拍摄的自拍照。好奇号"漫游车使用了本通知中描述的热解-GCMS设备。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSSBobHazen说："我们正在提出一个根本性的问题：与无生命世界的化学相比，生命的化学是否存在根本性的不同？是否存在影响生物分子多样性和分布的'生命化学规则'？我们能否推导出这些规则，并用它们来指导我们模拟生命起源或探测其他世界生命的微妙迹象？我们发现可以。从进化的角度来看，生命的维持并不容易，因此有某些途径是可行的，而某些途径是不可行的。我们的分析并不依赖于对化合物的绝对识别，而是通过观察化合物与样本背景的关系来确定生物/非生物起源。"科学家们采用经过美国国家航空航天局飞行测试的热解气体色谱质谱法（GCMS），分析了134种不同的富碳样本，这些样本来自活细胞、年龄退化样本、经过地质处理的化石燃料、富碳陨石以及实验室合成的有机化合物和混合物。其中59个样本来源于生物（生物），如一粒米、一根头发、原油等。75种为非生物来源（非生物），如氨基酸等实验室合成的化合物，或来自富碳陨石的样本。样品首先在无氧环境中加热，使样品分解（这一过程被称为热解）。然后用气相色谱-质谱仪（GC-MS）对处理过的样本进行分析，这种分析设备可以将混合物分离成各个组成部分，然后进行识别。利用一套机器学习方法，将每个非生物或生物样本的三维（时间/强度/质量）数据用作训练或测试子集，从而建立了一个能够预测样本非生物或生物性质的模型，准确率超过90%。7月14日，在法国里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，作为地球和其他行星系统生命地球生物学会议的一部分，哈森教授首次向科学家们介绍了这项工作。在回答听众提问时，Hazen教授确认说："研究小组将能够扩大生物特征的范围，探测地外生命，这些生命可能与地球上的生命有本质区别。"会议联合主席阿纳斯塔西娅-扬奇琳娜（圣路易斯不可能传感公司）和法比安-盖布（波恩大学）指出，与会科学家的现场反馈热烈而积极。Yanchilina博士说："整个会议进行得很顺利，这个讲座是蛋糕上的樱桃之一。当我们发现生命时，这让我们离认识生命更近了一步"。这意味着什么Hazen教授接着说："这项工作产生了一些有趣而深刻的影响。首先，我们可以把这些方法应用到地球和火星的古样本中，找出它们是否曾经有生命。这对于研究火星上是否存在生命显然非常重要，但它也能帮助我们分析地球上非常古老的样本，帮助我们了解生命最初开始的时间。这也意味着，在深层次上，生物化学和非生物化学在某种程度上是不同的。这或许还意味着，我们或许能够将来自其他星球、其他生物圈的生命形式与我们所知道的地球上的生命形式区分开来。这就意味着，如果我们在其他地方发现了生命，我们就可以知道地球上的生命和其他星球上的生命是来自一个共同的起源（泛生），还是来自不同的起源。真正让人感到惊讶的是，我们只对生物或非生物这两种属性训练了机器学习方法，但该方法却发现了三种不同的种群--非生物种群、生物活体种群和生物化石种群--换句话说，它可以区分化石样本和更近期的生物样本。这一惊人的发现让我们乐观地认为，光合生命或真核生物（有细胞核的细胞）等其他属性也有可能被区分出来。总之，这项研究仅仅是一个开端，它可能会成为从神秘的有机混合物中提取信息的一种广泛有用的方法。"EmmanuelleJavaux教授（比利时列日大学早期生命痕迹与进化-天体生物学实验室主任、天体生物学研究室主任）评论说："我认为这项新研究非常令人兴奋。这是一条值得探索的新研究途径，因为它似乎可以根据分子的复杂性来区分非生物有机物和生物有机物，并有可能成为天体生物学任务的绝佳工具。在地球生命最古老的推测和争论痕迹上，以及在三个生命领域的现代生物和化石生物上测试这种新方法也将非常有趣！这可能有助于解决我们社区的一些热点争论。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399743.htm
