美國宇航局NASA在北京時間今天凌晨3時舉行的新聞發佈會上宣佈，由NASA資助的研究機構在加利福尼一個環境極其惡劣的湖泊中首次發現了一種可以利用有毒的化學物質砷進行代謝的微生物，這種微生物的細胞架構利用砷代替了傳統生命中的磷。
這項新發現顛覆了目前已知生命的基本生物構成原理，它是生物化學史上的一個補充並將替換現有的生物學教科書，此外這項發現將大大擴展地外生命的搜尋範圍。這項研究已經在本週的Science Express科學雜誌上發佈。
美國宇航局科技副局長Ed Weiler表示：「生命的定義被擴大了，當我們繼續在太陽系內努力去尋找生命的標誌時，我們需要考慮的更為廣泛些了，因為更多各色各樣的生命形式我們之前完全沒有考慮到過。」
碳、氫、氮、氧、磷、硫這六種元素構成了目前地球上所有已知生命的基本生命模塊體系。磷是DNA和RNA主要化學組成部分之一，所以一直被認為是現 有生命必不可或缺的基礎元素之一。DNA是儲存、複製和傳遞遺傳信息的主要物質基礎，RNA在蛋白質牲合成過程中起著重要作用，其中轉移核糖核酸，簡稱 tRNA，起著攜帶和轉移活化氨基酸的作用。
磷是細胞中負責傳遞能量分子的主要構成物（三磷酸腺：一種高能量的磷酸鹽化合物，存於生物體的細胞內，負責在製造或消耗能量的代謝反應中傳遞能量，是細胞共同的能量來源）並且磷脂質也是所有細胞膜的核心構成成分。
但是新發現的細菌並不是這樣，它完全不同，其細胞成分中以砷取代了磷。這種情況通常被認為是完全不可能的，因為砷對地球上多數生命有毒。這一發現表明人類對生命本身的理解還存在許多未知領域，同時也暗示完全有可能在其他行星上發現與地球生命不同的生命形態。
這種新發佈的細菌品種名為GFAJ-1，它隸屬於一種普通細菌大類——變形菌門丫亞群(Gammaproteobacteria)。在實驗室中研究 人員在磷砷混合環境中成功實現了這種莫諾湖中採集來的細菌的再生繁殖，而當研究人員將其放入全砷環境中這種細菌依然在生長，隨後的分析表明GFAJ-1利 用砷重新構建了其基礎細胞模塊。
這項研究的關鍵點在於這種可以砷環境中生長的細菌是否真的利用砷構建起了生物體的重要生物化學模塊，例如DNA、蛋白質以及細胞膜，隨後各種各樣的精密實驗技術被用於檢驗確定了砷究竟包含在那些模塊中。
NASA天體生物學研究所負責人Carl Pilcher表示：「替換生命的化學成分這樣的想法在科幻作品中很常見，但在此之前利用砷作為基礎模塊的生命只在理論上存在，但現在我們發現了莫諾湖中就有這樣的生命存在。」
這項研究成果將促使科學界重新檢視許多領域目前正在進行的研究，其中包括對地球演化的研究、有機化學、生物地球化學循環、緩解疾病以及地球系統研究，同時這些發現也將在微生物學以及其他研究領域拓展新的邊疆。
更多詳細信息可以訪問NASA官方網站：http://astrobiology.nasa.gov/
美國加利福尼亞莫諾湖研究區，其湖水化學成分非常罕見，湖水含鹽量、含鹼量以及含砷量都非常高
研究人員Felisa Wolfe-Simon正在處理從莫諾湖中獲取的泥漿
在砷環境下的GFAJ-1細菌
在磷環境下的GFAJ-1細菌
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