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科学家们 远程探测到生命的特征

科学家们 远程探测到生命的特征
2021年06月24日 03:08 新浪网 作者 电竞联盟说1

  这可能是探测其他星球生命道路上的一个里程碑。

  伯尔尼大学和国家研究中心的科学家们从一架飞离地面几公里的直升机上探测到所有生物体共有的一个关键分子特性。

  该测量技术也可以为地球的遥感开辟机会。

  

  

左手和右手几乎是彼此的完美镜像。

  但无论怎么旋转扭曲,它们都无法相互叠加。这就是为什么左手的手套右手佩戴不了的根本原因。

  在科学上,这种特性被称为手性。

  和手一样,分子也可以是手性的。

  事实上,生物体细胞中的大多数分子,如DNA,都是手性的。

  然而,与通常成对一同出现的左手和右手不同,生命分子几乎只单一的出现左手或单一的右手。

  正如研究人员所说,它们属于同种手性。为什么会这样,目前仍不清楚。

  但是这种分子的同手性是生命的一个特征属性,是所谓的生物特征。

  由伯尔尼大学和国家研究中心的一个国际团队现在已经成功地从2公里的距离和70公里的速度中探测到了这种特征。

  研究人员表示,重要的进展是,这些测量是在一个移动的、振动的平台上进行的。

  

  研究人员介绍,当光被生物物质反射时,光的一部分电磁波会以顺时针或逆时针的方式螺旋式传播。

  这种现象被称为圆偏振光,是由生物物质的同色性造成的。

  类似的光螺旋并不可能由非生物的自然界产生。

  然而,测量这种圆偏振光是具有挑战性的。

  该信号相当微弱,通常只占反射光的不到百分之一。

  为了测量它,该团队开发了一个专用设备,称为分光光度计。它包括一个配备了特殊镜头和接收器的相机,能够将圆偏振光与其他光线分开。

  研究人员表示,就在4年前,我们只能从非常近的距离,大约20厘米处探测到信号,而且需要在同一地点观察几分钟才能做到这一点。

  但是研究人员对仪器进行了升级,使得检测速度更快、更稳定,而且圆偏振光信号的强度甚至随着距离的增加而持续存在。

  这使得该仪器适合于有史以来第一次的空中圆偏振光测量。

  

  使用这种升级版仪器,研究人员证明在短短几秒钟的测量中,可以从快速移动的直升机上区分草场、森林和城市地区。

  测量结果很容易显示出生物物质表现出的特征偏振信号,而道路等则没有显示出任何明显的圆形偏振信号。

  通过目前的设置,他们甚至能够检测到来自湖泊中的藻类的信号。

  在他们成功的测试之后,科学家们现在希望能走得更远。

  研究人员表示,我们希望采取的下一步是在国际空间站(ISS)上进行类似的探测,俯视地球。这将使我们能够评估行星级生物特征的可探测性。

  这一步将是决定性的,可以利用偏振技术在太阳系内外寻找生命。

  对这些圆形偏振信号的敏感观察,对未来的生命探测任务很重要。

  研究人员认为,因为该信号直接关系到生命的分子组成,从而关系到它的功能,它还可以在地球遥感中提供宝贵的补充信息。

  例如,它可以提供有关森林砍伐或植物疾病的信息。

  甚至有可能在监测有毒藻类水华、珊瑚礁和酸化对其的影响方面实施圆形偏振。

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