支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您将有助于确保未来能够持续报道关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事。
如果数十亿年前发生了一连串的陨石撞击地球事件，它们是否有可能沉积下基因蓝图，并在地球和另一个星球之间建立起不可磨灭的联系？
也许有可能。尽管这个令人困惑的问题仍然没有答案，但科学家们发现了一个新的线索，表明 DNA 有可能承受从太空进入我们大气层时遇到的极端高温和压力。
在今天发表于 *PLOS ONE* 上的新研究中，一组瑞士和德国科学家报告说，他们在火箭外部的凹槽上点缀了 DNA 片段，以测试遗传物质在太空中的稳定性。 令人惊讶的是，他们发现其中一些生命的基本组成部分在恶劣的飞行条件下仍然完好无损，并且即使在出入大气层，进行大约 13 分钟的太空往返后，仍然可以传递遗传信息。
主要作者、苏黎世大学的奥利弗·乌尔里希表示，这些发现表明，如果 DNA 通过陨石在太空传播，它可能可以存活下来。 此外，他说，“附着在航天器上的 DNA 有可能污染其他天体，从而难以确定另一个星球上是否存在生命形式，还是由航天器引入的。”
火箭测试可能不足以代表陨石高速冲入我们大气层的速度和更高能量，但它确实表明，即使陨石外部被烧焦，陨石某些位置的遗传物质也可能在比科学家之前意识到的更高的温度下存活下来并到达地球。 马萨诸塞理工学院的研究科学家克里斯托弗·卡尔表示，这些发现是“在了解 DNA 生存极限的道路上迈出的一步”，他没有参与这项工作，但称结果“引人入胜”。 他说，接下来的步骤将是进一步确定最终会杀死 DNA 的温度和压力。
为了测试恶劣的再入条件的影响，乌尔里希的团队将专门设计的质粒 DNA（一种环状 DNA 链，如果损坏并失去环状形状将无法发挥作用）嵌入到飞行器外部的凹槽和螺丝头的凹陷处。 火箭外部的温度在升空期间高达 115.4 摄氏度，在再入大气层期间高达 128.3 摄氏度（相比之下，水在 100 摄氏度沸腾）。 尽管如此，质粒 DNA 仍然存活了下来。
研究人员惊讶地发现，在显微镜下 DNA 看起来完好无损。 他们还对一些样本进行了实验，以查看 DNA 在功能上是否仍然能够传递遗传指令。 该团队将大肠杆菌暴露于太空旅行的 DNA 中。 如果质粒 DNA 完好无损（事实证明确实如此），大肠杆菌将能够吸收 DNA，并且该遗传密码片段将使细菌对抗生素产生耐药性。 据乌尔里希称，研究人员惊讶地发现 DNA 传递了其信息，大肠杆菌变得耐药。 卡尔说，这些发现“绝对令人兴奋”。
早期的工作已经揭示，某些细菌可以在太空中长期存活，尽管受到强烈的紫外线和宇宙辐射，特别是当它们部分受到生物膜等天然保护剂的保护免受此类有害射线照射时。 尽管这些实验表明，某些耐寒微生物至少可以在太空中存活 1.5 年，但一直没有确凿的证据表明 DNA 也可以在再入过程中存活下来。
事实上，在早期的实验中，细菌和真菌在嵌入安装在太空舱外部的岩石样本中并射入太空后并未存活下来。 乌尔里希的团队指出，这些实验中的死亡是由于 DNA 水平的损害造成的。 乌尔里希说，这项新工作的不同之处可能在于 DNA 由于其在凹槽或螺丝头中的位置而获得了一定的保护。 他说，在早期的实验中，再入条件具有非常高的速度和温度，并且来自周围岩石的保护层可能太薄而无法保护微生物。 事实上，研究人员从未见过 DNA 在再入大气层后存活下来，尽管一项 研究 确实发现细菌在哥伦比亚号航天飞机的再入、解体和撞击中幸存下来。
质粒 DNA 存活的第一个证据也表明，未来可以考虑将 DNA 测试作为衡量太空计划中使用的净化程序有效性的标准。 返回的航天器会定期进行清洁，以保护地球免受意外接触外星微生物的可能性。
卡尔说，从更大的角度来看，这项新研究“让我们开始思考我们应该做哪些受控实验来探索生命的极限以及 DNA 的极限是什么。”