最近，NASA扮演了一回“上帝”的角色——他們在實驗室的原始海洋環境中，重現了40億年前海洋深處形成生命成分的過程。
NASA噴氣推進實驗室的天體生物學家巴什一直致力于研究地球上生命的起源。你可能要問，一家航天機構為什么要不務正業去研究這個?別忘了，尋找外星人也是人類航天行業的任務，搞清楚生物起源或許對此有所幫助。目前，他們的研究主題是生命的組成部分如何在海底熱液噴口中形成?
（NASA模擬“黑煙囪”，圖片來源于NASA官網）
為了在實驗室中再造熱液噴口，研究小組用模擬地球原始海洋的混合物填充燒杯，制造了他們自己的微型海底，這片“海洋”就是氨基酸的溫床。氨基酸是已知生命的必需物質，如同樂高積木一樣，氨基酸相互作用形成蛋白質，構成所有生物。
“細胞成型之前，生命在只有有機物和礦物質的情況下能進化到什么程度，理解這一點對了解生命可能存在的環境至關重要。“說這話的是研究第一作者巴奇(Barge)。他還稱：“研究諸如大氣、海洋和噴口中的礦物質等物質對地球的影響，同樣可以幫助你了解類似情況發生在另一個星球上的可能性有多大。”
海床上存在不少地殼裂縫，海水沿裂隙向下滲流，受巖漿熱源的加熱，再集中向上流動，并噴發，就形成了深海熱液噴口，由于噴發物質散開時如同煙霧，熱液噴口也被稱為“煙囪”，取決于物質成分，“煙囪”也有“黑煙囪”、“白煙囪”等區別。
過去，深海環境一直被認為是生命的禁區，因為缺乏食物來源。然而，煙囪的發現改變了這一觀點。科研人員在世界各地深海底黑煙囪噴口周圍，發現繁榮的生物群落。其中，黑煙囪周圍高溫環境廣泛存在古菌，基因組測序表明，它們就是古老生命的孑遺，是靠近生命源頭的共同祖先。早期生命的祖先可能就是嗜熱微生物，這一理論目前已被科學界廣泛接受
這些煙囪與周圍的海水相互作用，創造了一個不斷變化的環境，這是生命起源和進化所必需的。在這個黑暗而溫暖的環境中，所有能量皆來源于地球的化學能，這可能是在遠離太陽熱量星球上，生命形成的關鍵。
“既然地球上存在熱液噴口，其他行星上可能也會存在類似反應，”同一實驗室的弗洛雷斯(Erika Flores)說。
巴什和弗洛雷斯在實驗中還原了早期地球海洋中常見的成分。他們將水、礦物質、丙酮酸和氨的“前體”分子結合在一起，這是氨基酸形成的必經步驟。接著，他們將溶液加熱到與熱液噴口差不多的70℃，調整pH值至相似的堿性環境，還從混合物中除去了氧氣，因為與今天不同，早期地球海洋只有很少氧氣。
在實驗中，俗稱“綠銹”的氫氧化銅扮演了主角，因為這種物質在早期的地球上非常豐富。綠銹與注入溶液中的少量氧氣發生反應，生成氨基酸丙氨酸和-羥基乳酸。羥基酸是氨基酸反應的副產品，但一些科學家認為它們也可以結合形成更復雜的有機分子，產生生命。
同時，現有的研究已經證明，在早期地球環境下，只需要簡單的反應，就可以在溫和的海底生成氨基酸和-羥基酸。換句話說，未來人類探測器可以按照這個標準去探索外星球。例如，木星的衛星木衛二和土星的衛星恩克拉多斯都可能在冰殼下存在熱液噴口環境。
目前，這項研究已經觀察到第1個由類似熱液噴口環境驅動的有機反應，巴奇和她的團隊將繼續研究，以期找到更多的生命成分，創造出更復雜的分子，一步一步沿著生命的鏈條往上爬。
這條路線對于研究太陽系內外可能存在的生物宜居環境非常重要。“我們還沒有其他地方有生命存在的確鑿證據，”巴奇說，“但了解生命起源所需的條件，有助于縮小我們的搜尋范圍。”
