生命起源科学的新时代?

一项旨在为生命起源科学带来全球凝聚力的新努力启动了,并以此带来了一种破解最重大的存在性问题之一的全新视角。

G. Hüdepohl (atacamaphoto.com)/ESO

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


我们从哪里来?

很少有存在性问题能像这个问题一样宏大,或者衍生出如此多的额外难题:地球上生命的起源是什么?宇宙中其他地方生命的起源可能是什么? 生命到底是什么?

答案仍然难以捉摸。但与此同时,我们从未对这些问题有过如此多有希望的科学角度。我们对地球的深层历史有了不断完善的认识:从其复杂而混乱的形成,到过去45亿年中不断变化和演化的地球化学和热力学状态。天文学和分子生物学等不同领域的科技进步,不仅揭示了新世界,以及它们各自详细的历史,还揭示了地球生命的内部运作和多样性——从遗传物质和新陈代谢的根本功能,到生命所利用的非凡环境范围。


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作为一个探究领域,“起源科学”仍然面临一些不寻常的挑战。研究人员仍然经常发现自己将这项工作作为副业来做,或者顽固地专注于一个个人理论,几乎没有机会获得社区支持或辩论。就像广阔的天体生物学领域一样,生命起源科学(OoL)很难归类,也很难找到资源。

不过,这种情况可能正在改变。紧随尤里·米尔纳宣布他的“突破聆听”项目将支持一项新的搜寻地外文明计划(SETI)(在未来十年内投入 1 亿美元)——该计划得到了斯蒂芬·霍金、马丁·里斯、弗兰克·德雷克、杰夫·马西等人的支持——生命起源科学也将从一个新项目中获得推动。

我不能声称自己是公正的,因为我参与其中,但我认为这可能是生命起源科学的一个至关重要的时刻。这是一个如何联系科学界以鼓励进步的绝佳例子——这是一种非常必要的努力,但可能不如应有的那样经常进入公众视野。

启动仪式是生命起源科学新的全球网络的成立——今天在东京工业大学举行的新闻发布会上宣布。我将引用新闻稿本身的内容

生命在地球上何时、何地以及如何出现,它是否在宇宙中其他地方也发生过?在生物化学、天文学、地球科学和计算领域取得显著进步的时代,这些根本性的存在性问题正处于科学探究的最前沿,这些进步正使一些答案变得越来越接近。

东京工业大学(Tokyo Tech)的地球-生命科学研究所(ELSI)已经是探索生命起源领域的领导者,今天宣布它已获得约翰·坦普尔顿基金会 560 万美元的资助,以创建一个独特的全球科学网络——ELSI 起源网络(EON),以进一步推进这些努力。

“我们很荣幸约翰·坦普尔顿基金会决定以 ELSI 为基地支持这个项目。这笔可观的拨款将帮助 ELSI 实现其世界顶级国际研究中心倡议(WPI)的科学和改革目标,为东京工业大学带来新的活力。新的 EON 计划将为我们这个时代最深刻和最激动人心的科学问题带来关注和原创想法,”东京工业大学校长三岛良直说道……

“……在其成立之初,EON 将解决三个首要问题:生命如何在地球上出现?生命在宇宙中有多普遍?是否存在因果、偶然性和必然性的概念,可以将生命科学和物理科学统一到一个更大的、连贯的自然理解框架中?”

那么,这一切在实践中意味着什么呢?

首先,这将意味着雇用和资助新一代生命起源科学科学家,这是一群年轻的博士后研究人员,他们将在世界各地的机构以及东京的基地工作。它还包括通过提供资源来启动一些有竞争力的研究项目,并努力让国际科学界真正坐下来讨论他们的工作。

还有什么地方比东京非凡的环境更能吸引人呢?再次引用新闻稿

EON 主任、普林斯顿高等研究院的 Piet Hut 和 ELSI 的首席研究员解释说:“我们的主要目标之一是通过播种和培育研究、培训科学家以及提供一个刺激和令人兴奋的会议场所来统一国际生命起源界。东京工业大学的 ELSI 非常适合这项工作,作为日本具有远见的世界顶级国际研究所之一,拥有一支充满活力和才华横溢的员工队伍,他们已经从事前沿研究,并且在一个充分支持科学家需求的环境中。”

我对这个项目也很兴奋,因为我担任 EON 工作的全球科学协调员——在那里我相当于一个“科学布道者”,推广与我的兴趣以及哥伦比亚大学天体生物学中心的兴趣息息相关的工作。

在今天宣布之后的几周内,我们将在东京工业大学举办一个非常特别的研讨会,以制定我们希望将对生命起源科学产生高度信息性和影响力的战略。在这次聚会中,来自全球各地的大约三十位科学家将尝试讨论出一份我们认为在未来几年内应优先考虑的顶级问题和调查清单,以解开生命起源之谜。

这些科学优先事项可能与自然发生论的细节有关——从非生命化学系统到“生命”化学系统的转变,以及 RNA 等聚合物的作用。它们可能是对涌现和演化系统的新计算研究。或者,它们可能包括在实验室中以新方式构建生命的尝试,以帮助回答生命在宇宙中是否有什么特殊之处的问题。

至少可以说,这有点雄心勃勃。但您将能够自行判断,因为很快我们将把这场辩论变成一份文件——一份白皮书——它将公开供所有人阅读、消化、反对和赞扬。

敬请关注,对生命起源的探索可能即将进入一个新时代……

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