博科园▲找外星生命更容易了！，麻省理工：生命可在100%的纯氢中生存随着更强大的新望远镜在未来将闪耀登场

随着更强大的新望远镜在未来将闪耀登场，天文学家们将能够将巨型望远镜对准附近的系外行星，窥视它们的大气层，以破译它们的组成，并寻找外星生命的迹象。但想象一下，如果在搜索中，确实发现了外星生物，但没有认出它们是真实的生命，这该怎么破？这便是像麻省理工学院1941届行星科学、物理学和航空航天教授、天文学家萨拉·西格尔等科学家希望避免的事情。

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西格尔等天文学家正在超越“以陆地为中心”的生命观点，撒下更大的网，寻找除了地球之外的哪些环境实际上可能适合居住。在现在发表在《自然天文学》期刊上的一项研究中，研究人员在实验室研究中观察到，微生物可以在以氢为主导的大气中生存并茁壮成长，这是一个与地球富含氮气和氧气大气截然不同的环境。氢是一种比氮或氧轻得多的气体，富含氢的大气层会延伸到离岩石行星更远的地方。

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因此，与拥有更致密、类似地球大气层的行星相比，它可以更容易地被强大的望远镜发现和研究。研究结果显示，简单形式的生命，可能居住在富含氢大气的行星上，这表明美国宇航局（NASA）詹姆斯·韦伯太空望远镜等下一代望远镜开始运行，天文学家可能会希望首先寻找以氢为主的系外行星，以寻找生命迹象。西格尔说：那里有各种各样的宜居世界，我们已经证实，地球上的生命可以在富含氢气的大气层中生存。
不断演变的大气
当想到其他星球上的生命，并真的试图找到它时，我们绝对应该把这些类型的行星添加到选项菜单中。在数十亿年前的早期地球，大气看起来与我们今天呼吸的空气有很大不同。这颗幼小的行星还没有氧气，它由一大堆气体组成，包括二氧化碳、甲烷和非常少量的氢。氢气可能在大气中徘徊了数十亿年，直到所谓的大氧化事件和氧气的逐渐积累。

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今天剩下的少量氢气，被某些古老的微生物品系消耗，包括产甲烷菌（生活在极端气候中的生物），如冰下深处或沙漠土壤中的微生物，并与二氧化碳一起吞噬氢气来生产甲烷。科学家们经常研究在实验室条件下生长含80%氢气的产甲烷菌活性，但很少有研究探讨其他微生物对富氢环境的耐受性。而西格尔团队则想要证明生命可以在氢气大气中生存和生长。
在100%纯氢中生存
研究小组实验室研究了两种微生物在100%氢气环境中的生存能力，选择的生物体是大肠杆菌（一种简单的原核生物）和酵母（一种更复杂的真核生物），它们都没有在氢气主导，甚至纯氢的环境中被研究过。这两种微生物都是科学家们长期研究和表征的标准模式生物，这有助于研究人员设计他们的实验并理解其研究结果。更重要的是，大肠杆菌和酵母菌可以在有氧和无氧的情况下生存。

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这对研究人员来说是一个好处，因为可以在将它们转移到富氢环境之前，在露天准备实验。在实验中，研究人员分别培养酵母和大肠杆菌的培养物，然后将培养物与微生物一起注入到单独的瓶子里，瓶子里装满了微生物可以赖以生存的“肉汤”或营养丰富的培养物。然后把瓶子里富含氧气的空气排出，用某种想要被研究的气体填充剩余“顶空” ，比如100%的氢气。然后将瓶子放入孵化器中，在那里轻轻地、持续地摇晃，以促进微生物和营养素之间的混合。

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每小时，一名团队成员从每个瓶子中收集样本，并对活微生物进行计数，研究继续采样长达80小时。其研究结果代表了一条经典的生长曲线：在试验开始时，微生物数量迅速增长，以营养物质为食，并在培养物中大量繁殖，最终微生物的数量趋于平稳。随着新的微生物继续增长，取代那些死亡的微生物，种群仍然蓬勃发展，是稳定的。研究人员表示：生物学家并不觉得这一结果令人惊讶，毕竟，氢是一种生理性惰性气体，因此对生物体本身没有毒性。