火星上存在生命吗？其他行星？在人工智能的帮助下，我们可能很快就会知道

在《美国国家科学院院刊》杂志上，一个由约翰·邓普顿基金会资助、卡内基科学研究所的吉姆·克利夫斯和罗伯特·哈森领导的七人团队报告说，他们的人工智能准确率高达 90%基于方法区分现代和古代生物样品与非生物来源的样品。

哈森博士说：“这种常规分析方法有可能彻底改变外星生命的搜寻，并加深我们对地球上最早生命的起源和化学的理解。” “它为在机器人航天器、着陆器和漫游车上使用智能传感器在样本返回地球之前寻找生命迹象开辟了道路。”

最直接的是，新的测试可以揭示地球上神秘、古老岩石的历史，也可能揭示火星好奇号火星车的火星样本分析（SAM）仪器已经收集的样本的历史。后者的测试可以使用绰号为“SAM”（火星样本分析）的机载分析仪器进行。

“我们需要调整我们的方法以匹配 SAM 的协议，但我们可能已经掌握了数据来确定火星上是否存在来自火星有机生物圈的分子。”

“寻找外星生命仍然是现代科学中最诱人的努力之一，”华盛顿特区卡内基科学研究所地球与行星实验室的主要作者吉姆·克利夫斯说。

“这项新研究的意义很多，但有三大要点：首先，在某些深层次上，生物化学不同于非生物有机化学；其次，我们可以通过观察火星和古代地球样本来判断它们是否曾经存在过；第三，我们可以通过观察火星和古代地球的样本来判断它们是否曾经存在过。第三，这种新方法很可能可以区分替代生物圈和地球生物圈，对未来的天体生物学任务具有重大影响。”

创新的分析方法不仅仅依赖于识别样品中的特定分子或化合物组。

相反，研究人员证明，人工智能可以通过检测样品分子模式中的细微差异来区分生物和非生物样品，这些差异是通过热解气相色谱分析（分离和识别样品的组成部分）揭示的，然后进行质谱分析（确定分子量）这些组件）。

对 134 个已知非生物或生物富碳样品进行分子分析所得的大量多维数据被用来训练 AI 来预测新样品的来源。 AI 的准确率约为 90%，成功识别出来自以下来源的样本： 生物，如现代贝壳、牙齿、骨头、昆虫、树叶、稻米、人发和保存在细粒岩石中的细胞 因地质处理而改变的古代生命遗迹（如煤炭、石油、琥珀和富含碳的化石） ），或非生物起源的样品，例如纯实验室化学品（例如氨基酸）和富含碳的陨石。作者补充说，到目前为止，许多古代含碳样品的起源很难确定，因为有机分子的集合无论是生物还是非生物，都会随着时间的推移而降解。

令人惊讶的是，尽管存在显着的腐烂和改变，新的分析方法仍然检测到了在某些情况下保存了数亿年的生物学迹象。

哈森博士说：“我们一开始的想法是，生命的化学性质与无生命世界的化学性质根本不同；存在影响生物分子多样性和分布的‘生命化学规则’。如果我们能够推断出这些规则，我们可以利用它们来指导我们模拟生命起源或检测其他世界上微妙的生命迹象。”

“这些结果意味着我们也许能够从另一个星球、另一个生物圈找到生命形式，即使它与我们在地球上所知的生命有很大不同。而且，如果我们确实在其他地方发现了生命迹象，我们就可以判断生命是否存在在地球和其他行星上都有共同或不同的起源。”

“换句话说，该方法应该能够检测外星生物化学，以及地球生命。这是一件大事，因为发现地球生命的分子生物标记相对容易，但我们不能假设外星生命会使用DNA，我们的方法寻找因生命对“功能”分子的需求而产生的分子分布模式。

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资源 Carnegie Science Earth and Planets Laboratory. "Did life exist on Mars? Other planets? With AI's help, we may know soon." ScienceDaily. ScienceDaily, 25 September 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230925153744.htm>.