本——本周，我们将以一种新的方式来思考寻找地外生命的问题。剑桥大学的威廉·贝恩斯说:
我是从一个非常间接的历史途径得出这个结论的总之，我对天体生物学感兴趣是因为我在做一些特殊的化学研究作为一个生物化学家，我从一个非常基本的层面开始问，“什么是生命，什么是生物化学?”这似乎是一个非常有成效的研究方向。我读到的大多数关于生命起源的材料都是由化学家写的，他们从化学角度来研究生命的起源，或者是由天文学家从创造行星的角度来研究生命的起源。他们不会从一个人的角度来看待这个问题，因为这个人已经习惯了试图发现新药，研究那些非常复杂的有机体，研究那些非常不了解的东西。所以我想我应该从这个开始，看看这些东西是什么，以及我们可以从最基本的层面上，通过对生命过程的基本理解，对生命说些什么。
本:很明显，我们地球上有一个很好的生命例子。它非常多样化，
这很有趣，但在某种程度上，从生物化学角度来说，这只是一个样本。有没有可能这让我们寻找生命的方式变得模糊?
威廉:嗯，确实如此。这是必须的，不是吗?我们环顾地球上的生命，它们是如此强大，如此多样化，以至于我们很容易被它们所淹没。你不可能有其他的方式把生命拼凑起来。事实上，我之前和另一位与会者谈过。作为一个生物化学家和物理学家交谈的一大优势，就是他们思考问题的方式完全不同。这位物理学家说"实际上我们根本没有任何生命的样本因为你需要考虑地球因为观察者的偏见"所以一旦你不考虑地球，我们有多少生命的例子?我们可能火星上有生命，但我们对此一无所知。除此之外，我们没有任何生命的例子。如果你从这个角度出发，你会发现我们对地球以外的生命知之甚少。所以，我们都被这里有生命的事实所震撼，但同时，我们也被愚弄，认为我们是典型的。我们可能是。我们不知道，但我们不知道。
Ben:那么，你是否必须正视这个问题，试着客观一点，看看我们可能拥有的能够创造生命的生物化学组合?
威廉:当然，这就是我所做的研究的总体主旨。这是一个非常困难的问题，我不能假装我只做了一点点皮毛。但是，是的，这个想法是试着从化学的基础上思考，你可以把什么样的化学组合在一起来完成生命所做的那些基本的事情。
本:经过多年的化学研究，我们对不同的分子如何在一起反应有了很好的了解，我们有什么可能的组合。但它很快就会形成一个巨大的可能相互作用的网络。你如何将其简化为可能存在生命的那些呢?
威廉:是的。这是组合选项的一个大问题。对此有两个答案。首先，你可以应用一些非常普遍的规则。所以，生命必须在非常厚的溶液中工作。如果你看看鱼和海的区别，鱼充满了化学物质，充满了物质。蛋白质，代谢物，各种各样的东西，海洋是干净的。所以，生命必须溶解在某种物质中。所以，如果你试图用不能溶解的化学物质来构建生命，那是行不通的。它们必须相当稳定。 So, trying to build life out of molecules that will instantly react with water and expecting that life to work on earth just isn't going to work. And there are a number of slightly more indirect and sophisticated filters you can put in but the same sort of basic logic. The difficulty is, does that then leave you with one or two possibilities of biochemistry or half a dozen different types of possibilities, or does it leave you with hundreds of billions of possibilities? At the moment, we have no idea.
Ben:看着一颗行星或一颗卫星，然后说:“这就是我们的化学环境。这些就是生活的选择?”
威廉:这也是我所希望的。这是总体目标，这些不仅是生命的选择，而且这些可能是那种化学物质在那种环境中发生的迹象。然后我们当然会寻找它。这是一个令人着迷的智力难题，但做它没有多大意义，除非它有一些可以测试的东西，一些天文学家可以在光谱中寻找的东西或航天器着陆时可以寻找的东西。
Ben -我知道你一直在考虑土卫六，并且在研究土卫六上的化学成分?
威廉:是的。土卫六是太阳系中最冷的天体，我们知道它上面肯定有液体。它的表面非常寒冷。温度只有90开尔文，也就是绝对零度以上90度。它的表面肯定有液态甲烷和乙烷的混合物。在某些方面，它和地球很像，当然，化学成分肯定是完全不同的。这就是我选择它的原因。不是因为我认为那里可能有生命而是因为这是一个极端的例子，它推翻了你的假设，因此说，“我们能说些合理的东西吗?”
本:所以，如果生命必须要有溶解度，那么它一定是一系列能溶于液态甲烷和乙烷的化学物质。我们知道有符合要求的吗?
威廉:我们确实知道一些非常小的简单分子。我的意思是，液态甲烷和液态乙烷对气体工业很重要所以人们测量了二氧化碳和水在液态甲烷中的溶解度。人们测量了一些小分子在低温溶剂中的溶解度，比如液态甲烷，液态氮。所以我们有一些数据关于什么是可溶的，关于类型是可溶的分子。它们都趋向于小这是设计生物化学的一个问题因为你确实需要可以溶解的东西你需要很多不同的可以溶解的分子。我们是否能让足够多的不同类型的分子溶解，仍然有希望。
Ben:为了得到我们所认为的生命，我们需要生物化学做哪些核心工作?
哦，天哪!嗯，你必须有某种大分子可以作为催化剂。这不仅仅是为了让化学反应发生得更快。也是为了确保化学反应在正确的方向上进行。你需要某种信息存储。生命从一个内在的计划中运行，一个编码的描述。这并不能完全描述生命，但生命是从那个代码中产生的。显然，生命必须处理能量。它需要能量来发生一些事情来推动化学反应向正确的方向发展。你需要结构部件。 You need to contain the chemistry in some sort of bag or sack. The problem we're stating, the requirements for chemistry in this terms is incredibly general. Somebody came along and say, "Could you do these things with the chemistry of silicon?" And the answer is, "Not under terrestrial conditions." Water, in particular, just dissolves most silicon chemicals and turns the silicon back into sand. But in Titan conditions, where the water is all completely frozen out as rock, and you're dissolving it in liquid methane and liquid ethane, the answer is possibly. Do I think there's silicon base life swimming around in the lakes of Titan? Extremely unlikely, but we can't yet rule it out.
本-剑桥大学的威廉·贝恩斯用生物化学方法在其他星球上寻找生命。
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