分子复杂性指数可以帮助找到外星生命的证据

研究人员说，分子的复杂性可以明确地决定它们是否是由活的有机体构成的，这一发现可能对寻找外星生命产生深远的影响。

团队由李·克罗宁英国格拉斯哥大学(University of Glasgow, UK)的一名研究人员设计了一种称为分子组装指数(MA)的分子复杂性测量方法，并使用它来研究各种样本，其中包括20世纪60年代坠落地球的陨石样本。

他们的研究表明，由生物有机体创造的复杂分子的MA值为15或更大，可以与非生物过程(如火山或大气化学)创造的分子区分开来，后者的MA值通常为12或更低。该方法可用于分析来自太阳系的物质样本或来自遥远系外行星的光，以明确地判断哪些包含生物特征的证据(生物有机体产生的化学物质)，而不管它们基于何种化学物质。

MA指数是基于人工制造分子所需化学步骤的最少数量。像二氧化碳这样的简单分子只有一种碳氧键，所以MA为1，但具有许多不同键和化学基团的复杂分子的MA要高得多。一个例子是紫杉醇这是一种从太平洋紫杉树皮中提炼出来的化疗药物，化学式为C₄₇H₅₁没有₁₄，分子量为853.9,MA为30。

这项研究使用质谱法测定了生物样品(如酵母培养物、海藻和自酿啤酒)和无机样品(如石英、砂岩和花岗岩)的MA。研究人员还分析了现在已经死亡但曾经活着的物质，比如煤，以及来源不明的盲样本，包括1969年坠落在澳大利亚默奇森镇附近的碳质球粒陨石样本。默奇森陨石样本含有数百万个分子，但没有一个显示MA超过15。克罗宁说:“默奇森已经死了，而且一直都是这样。

MA不知道用来测定它的方法-质谱，核磁共振，红外光谱或其他。它可以用在宇宙飞船上寻找太阳系中的生命，用在来自遥远行星的光的光谱数据上，或者用在实验室研究人员寻找他们创造的证据上合成生命克罗宁说。

在的情况下金星上发现了磷化氢，它被认为是大气中微生物生命的标志，这种简单分子的MA最低可能为1。这意味着它永远不可能是一个明确的生物特征，事实上，相关研究人员已经竭尽全力去尝试排除非生物来源克罗宁说。

“生命的独特特征之一是它能构建复杂的、在其他方面不太可能的分子，”他说Scharf迦勒他是美国哥伦比亚大学天体生物学主任。“关键在于评估这种不可能性，这项工作描述了一种利用化学组装途径的已知规则的强大且动机良好的方法。”

行星科学家说:“通过设计一种分子复杂性的度量标准，并表明它是环境样本中过去或现在生物活动的有力指标，[研究人员]为天体生物学开发了一种强大的工具。伊恩·克劳福德来自英国伦敦大学伯克贝克学院。“考虑到我们对地外生物一无所知，这项技术依赖于探测生命的活动——即构建分子的复杂性——而不是依赖于对生命的实际定义，这一点尤为重要。”