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除生物低温起源假说之外，高温起源也是生命起源的研究热点。

地球的深海热液系统包含生命基本元素、必要的热能量和电化学体系，而被认为是孕育地球生命的潜在温床。

大陆的地热场也可能是生命的起源之地。

地热系统中的水体在蒸发过程中有可能富集生命基础分子或其前体，从而加速前生命物质之间的组装。

另外，太阳光也能够成为生命的能量来源，从大气中通过光化学反应产生的盐分和有机物则能够成为生命的营养来源。

核糖体进化模型。

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/ 外源型起源假说

天体生物学先驱卡尔·萨根提出，虽然地外的生命形式很可能与地球的截然不同，但是人类无法脱离所熟知的碳基生命来探测地外，因为一个矿石可能放在其它星球上就能成为生命，但在地球上，我们依然无法将其划归为生命。

因此，我们无法脱离人类认知基础，而去盲目相信天马行空的猜测。

直到现在，卡尔·萨根的逻辑依然不过时。

地外天体也可能是生命有机分子的重要来源。

太阳系的碳质球粒陨石中发现过一些纳米级有机分子球粒，通过对其中氢同位素的检测，认为它们（包括较复杂的氨基酸）应该形成于太阳系诞生前的星云时期。

所以，即使早期地球剧烈的火山和地壳活动破坏掉了原有的有机物，太阳系中的小天体也能携带这些物质抵达地球，从而满足生命发生的物质条件。

南极陨石ALH84001以及其中的细长磁铁矿晶颗粒。

在可能含有冰的小天体中，放射性同位素的衰变可以导致温度升高并产生液态水。

同时，研究发现宇宙射线和紫外辐射可以诱导合成复杂有机物，包括氨基酸、核酸碱基、糖类和难降解有机质等。

近日，日本团队在小行星龙宫上采集样品中发现存在多种氨基酸，也证实了小天体确有形成和携带复杂有机物来完成行星间传输的能力。

/ 我们从哪里来？

地球生命现象的发生是无数宇宙事件中的奇迹之一。

生命究竟何时产生？地球是否是唯一拥有生命的星球？这些都是人类探索宇宙的永恒话题。

如果换一种可能，地球生命可能是另外一种景象。

来源／wiki

目前认为，地球生命的形成是在相对较短的时间内发生的，由前生命过程将生命一步一步构建起来。

在经历了可携带遗传信息的生化分子的筛选、具有酶学功能和信息传导的生化分子的挑选、各种代谢链的建立、代谢网络的完善、代谢过程的区室化等一系列步骤后，最终形成了我们现在所熟悉的以细胞为基础的生命形态。

在此过程中，生命所依赖的有机物可能来源于还原性大气、地球热液系统、地外天体输入等，而生物必需分子的同手性特征通过自催化反应产生后，可以被生命祖先有效利用于繁衍和代谢活动。

尽管地球最早的生命无法被直接认知，但是科学家可以通过化石、同位素、有机分子、分子钟等方法探究和刻画生命最早出现的时间和特点，从而一步步揭开地球生命起源和演化的神秘面纱。

——本文节选自《中国国家天文》9月刊

作者简介 /

申建勋，中国科学院地质与地球物理研究所博士后，研究方向为类火星环境中生命信号的探测以及前生命化学体系中分子特征的分析。

林巍，中国科学院地质与地球物理研究所博士、研究员、博士生导师，主要从事地球生物学与天体生物学研究。

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全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy