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科研人员研究了可能的外星生物化学问题的一个受限子集 ， 也就是说 ， 科研人员研究如果生命出现在与地球上生命所需的环境相似的环境中 ， 生命可能会有多么不同 。 科研人员提倡生物化学中的机会和必然性原则 。 根据这一原理 ， 生物化学在某种基本方面是两个过程的总和：生物化学的一个方面是来自前生命过程的禀赋 ， 代表必要性 ， 另外一个方面是由进化过程发明的 ， 代表机会 。 因此 ， 科研人员预测 ， 起源于地外类地环境的生命将共享可追溯到前生物世界的生化基序 ， 但也将具有内在的生化特征 ， 这些特征不太可能在其他地方复制 ， 因为它们是组合路径依赖的 。
尽管在过去的60年里取得了巨大的进步 ， 但生物科学仍然缺乏生命理论 ， 也许只有达尔文进化论的普遍原理例外 。 确切地说 ， 寻找生命理论是外星生物学或地球以外生命研究的基本驱动力之一 ， 事实上 ， 没有什么比找到第二个起源更能加深科研人员对生命的理解了 。 外星生物学的一个突出问题是如何在不了解其性质或组成的情况下识别外星生命 。 科研人员擅长寻找地球生命 ， 因为科研人员的技术基于陆地生物化学 ， 但寻找一种生物化学未知的生命形式则完全不同 。
与非生物过程相比 ， 生物过程不利用所有可能的有机分子的范围 。 相反 ， 生物学是从选定的集合中构建的 。 这一想法在最近的文献中作为一种寻找生命的方法受到了相当大的关注 。 在地球生命的情况下 ， 选定的一组生化单体是20种氨基酸、5种含氮碱基以及单糖、脂肪酸和简单的脂质 。 相关人员将这种生物选择模式称为“乐高原理”——类似于被称为乐高积木的儿童玩具 。 地球生命的组成部分只是前生化学的部分反映 。 在碳质球粒陨石中发现了十种蛋白质氨基酸以及五种含氮碱基中的一些 ， 并且可以通过益生元合成 。
这些化合物的益生元频率和丰度不是随机的 ， 而是由热力学原理决定的 。 化学上简单的化合物通常是最丰富的 ， 反应的吉布斯自由能与观察到的碳质球粒陨石中10种益生元氨基酸的丰度等级之间存在相关性 。 化学上最简单的单体的相对丰度意味着在生命起源时有少量稳定的结构异构体可用 ， 最好的例子是氨基酸 。 然而 ， 此后可能的异构体数量呈指数增长 。 如果生命在类似的化学条件下起源于别处前生命地球的那些 ， 那么一个同样有限的“化学空间”应该可以用来形成第一个生物分子 。 结果应该是类似于地球上最早的生物化学的初期生物化学 。
【?生命起源的共同化学】一旦生命集合成立 ， 原始的化学简单构建块将通过进化过程结合新的和更复杂的单体而得到增强 。 随着更复杂的异构体被掺入 ， 选择的数量增加；因此 ， 在不同的世界中不太可能选择相同的单体 ， 生物化学在某种程度上是必然性和偶然性的总和 。 生物化学的一个方面是益生元过程的禀赋加上进化过程发明的一个方面 。 因此 ， 类地球环境中的生命总是从一组类似的乐高积木开始 ， 这取决于益生元的可用性 ， 这代表了必要性 ， 这个初始集合后来根据进化历史、功能效用和代谢相容性进行扩展 ， 在不同的世界中会有所不同 ， 这代表了机会 。 前者可能很常见 ， 如果不是普遍的话 ， 而后者不能在其他地方复制 ， 因为它是组合路径依赖的 。
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