这可能是人们探索其他行星生命之路上的一个里程碑：瑞士伯尔尼大学等机构的科学家 ， 能从距离地面几公里的直升机上探测所有活生物体的关键分子特性 。 该技术也为地球遥感领域创造了新机会 。 近日 ， 相关论文刊登于《天文学与天体物理学》 。
伸出你的双手 ， 左手和右手几乎是完美的镜像 ， 但无论以何种方式被扭曲或翻转 ， 它们都不能相互叠加 。 这就是左手手套无法适合右手的原因 。 在科学上 ， 这种性质被称为手性 。
事实上 ， 分子也有手性 。 生物细胞中的大多数分子 ， 如DNA ， 都具有手性 。 然而 ， 生命分子几乎完全以“左手”或“右手”形式出现 ， 因此它们是同手性的 。 虽然原因尚不清楚 ， 但这种分子的同手性是生命的一种特征 ， 也就是所谓的生物标志物 。
研究人员现在已经成功地在离地面2公里、以70公里每小时速度飞行的飞机上探测到这种生命信号 。 该研究负责人、伯尔尼大学Jonas Khn说：“最重要的是 ， 这些测量是在一个移动、振动的平台上进行的 ， 我们仍然能在几秒钟内检测到这些生物特征 。 ”
“当光被生物反射时 ， 一部分电磁波会以顺时针或逆时针的螺旋形式传播 ， 这种现象被称为圆偏振 ， 是由同手性引起的 。 ”论文第一作者、伯尔尼大学博士后Lucas Patty说 。
然而 ， 测量这种圆偏振十分困难 。 因为其信号非常微弱 ， 通常只占反射光的百分之一 。 为了测量它 ， 该团队开发了一种叫作分光偏振计的专用设备 。 它由一个配备了特殊镜头的相机和接收器组成 ， 能够将圆偏振与其他光线分开 。
然而 ， 即使有了这种精密装置 ， 直到最近研究人员才得到新的结果 。Patty回忆道：“就在4年前 ， 我们只能在非常近的距离（约20厘米）处探测到信号 ， 而且需要在同一地点观测几分钟 。 ”
之后 ， 研究人员对仪器进行了升级 ， 让检测更快速和稳定 ， 同时也使得该仪器适合在空中测量圆偏振 。
利用这种被称为“FlyPol”的仪器 ， 在短短几秒钟内 ， 研究人员就可以从快速移动的直升机上区分草地、森林和城市区域 ， 甚至能够探测来自湖泊藻类的信号 。
“我们希望能在国际空间站上进行类似探测 。 这将使我们能够评估行星尺度的生物特征的可探测性 ， 进而利用偏振在太阳系内外寻找生命 。 ”论文作者之一、伯尔尼大学天体物理学教授Brice-Olivier Demory说 。
【大学|隔空探“物”：找寻系外生命“有戏了”】此外 ， Patty提到 ， 因为信号直接关系到生命的分子组成及其功能 ， 所以该技术也可以在地球遥感中提供有价值的补充信息 。 例如 ， 它可以提供关于森林砍伐或植物疾病的信息 ， 并帮助监测有毒藻华、珊瑚礁状况及其酸化等 。 （唐一尘）
[责任编辑: 武玥彤 ]
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