科學家透過新方法，得以辨識有機生物在石頭上留下的化學印記，以此發現地球上最古老的生命蹤跡。此方法，有望應用在搜尋地球以外的生命。
據路透社報導，科學家在來自南非的石頭中，發現來自 33 億年前為生物生存的證據，當時地球年齡大約當今的四分之一。科學家還在另一顆南非石頭中，發現來自 25 億年前，為生物行光合作用留下的分子痕跡。科學家透過機器學習，研發出分辨有生物來源有機分子，和非源於生物有機分子 的方法，準確率大約為 90%。此方法是設計來辨別生物特有的化學模式。
蛛絲馬跡
本周發表在美國國家科學院學報（Proceedings of the National Academy of Science）論文的共同作者、華府卡內基科學研究所（Carnegie Institute for Science）天體生物學家、礦物學家海珍（Robert Hazen）表示：「這個令人驚嘆的發現顯示，我們可以在極度受損的分子中，嗅出古代生物的蛛絲馬跡。這象徵了在找尋古生命研究，革命性的改變。」
海珍說：「研究搜集與聚集富含碳的分子，用得以辨別數千分子碎片的模式分析樣本，事後透過機械學習來分析分子的分佈。人眼只能看到代表數千或數百個個別分子的小『山峰』，但機械學習卻能整理出，來自生物與非生物的分子。」
科學家在找尋地球最古老生命的研究中，主要是仰賴變成化石的生物。目前，經確認的最古老生物化石，是由微生物堆疊而成，來自 35 億年前於澳洲發現的層疊石，還有在南非發現年代與微生物毯架構相近的石頭。不過，前述化石極為罕見。另一種找尋古老生命證據的方法，是在古老石頭中尋覓生命分子，而前述研究正是運用此方法。
科學家以新方法發現，海洋細菌光合作用留下來的有機分子證據，比先前證據還要早 8 億年。光合作用產生的氧氣，讓更加複雜的生物得以演化。海珍表示：「透過其他證據我們得知，地球在約 25 億年前開始充斥氧氣，不過實際上可能更早些。目前，我們是第一個提出可信的證據，有望將前述推論再移向更早時間點。」所有古老的生物分子，像是糖或脂質等早已隨著時間推移消逝，分裂成無數個小碎片，只有幾個碳原子得以保存。不過，源自生物與非生物的有機分子排列方式，相去甚遠。
研究共同作者、卡內基科學研究所礦物學家、天體生物學家、數據科學家巴布胡（Anirudh Prabhu）指出，這項研究有三個主要成就：「第一個成就，是我們將透過生物分子來辨別生命跡象的時間點翻倍，從 16 億年前推到 33 億年前。第二個成就，是這個方法不只能運用在辨識生命與非生命之間，還能被用來辨別個別生命，像是使用光合作用的生命體。第三個成就，是我們發現機械學習，能被用於找尋古老石頭上生命的印記，即使所有原生命體的生物分子都消逝殆盡。」
地外生命搜尋
美國國家航空暨太空總署（NASA）的探測器，為了研究火星上是否有生命的蹤影，採集了星球上的石頭樣本。土星最大衛星泰坦（Titan）與衛星恩賽勒達斯（Enceladus），還有木星衛星歐羅巴（Europa），都被視為太陽系中可能孕育生命的地區。
研究人員已經獲得國家航空暨太空總署的補助，來研發前述研究找尋生命的方法。巴布胡稱：「研究其中一個重點應用區，便是太空領域。」海珍說：「對於研究方法，可能應用在來自火星的樣本上，或者是更遙遠的星球，研究團隊感到非常興奮。團隊正在考慮，該如何在泰坦、歐羅巴與恩賽勒達斯採集樣本。」
