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2010/12/27 【聯合報╱記者陳幸萱】
「這些年來，科學家對尋找外星生命的熱忱和研究是很積極的。」清華大學生命科學系教授李家維說。但是，「外星生命」很可能就存在我們身邊！

2010年12月初，NASA 公布一項重大發現，科學家發現一種可以靠砷 （arsenic） 存活的細菌，這就是一種全新的生命形態。這種李家維稱之為「異形生物」的細菌，可以在高砷環境中生存，並以砷取代生物細胞內構成生命的六大要素之一的元素─磷（phosphorus ）。

一般科學家的認知，碳、氫、氧、氮、硫、磷六種元素是構成生命不可或缺的基本元素，而砷對一般生物來說則是毒性物質，可以在細胞中取代磷的位置。因為在化學元素週期表中，砷就排在磷的下面，化學結構相似；李家維說，因此砷可以用和磷相同的管道進入細胞中，但卻無法發揮磷在細胞中的功能，會讓細胞死亡。

李家維指出，磷構成一般生物的 DNA 骨架，並以 ATP 的形式傳遞細胞能量，細胞內的重要生理活動也會使用磷酸根當「開關」，啟動或關閉特定蛋白質活性；磷是細胞內的重要物質。NASA 新發現的微生物卻可以砷代替磷的功能，把蛋白質、脂肪甚至DNA中的磷，以原本對生物有劇毒的砷取代。

美國國家航空暨太空總署天文生物學研究所 （NASA Astrobiology Institute） 的 Felisa Wolfe-Simon 博士與美國地質調查局 （U.S.Geological Survey） 合作，從摩諾湖沉積物中取出微生物培養，餵食醣、維他命及一些稀有金屬，完全不給這些微生物磷酸鹽 （磷在生物中最常被運用的形式），而給予愈來愈多的砷酸鹽。

其中有一種被命名為 GFAJ-1 的菌株，屬於喜歡高鹽環境、大多存在海洋中的鹽單細胞科 （Halomonadaceae），被研究團隊挑出來放在試管中培養；其中一些 GFAJ-1 細菌被放在高量砷酸鹽的環境，另一些只獲得磷酸鹽。

實驗結果發現，以砷酸鹽餵養的細菌雖然長得比獲得磷酸鹽的細菌慢，但仍可穩定生長。菌種每 2 天就能繁殖 1 倍。此外，儘管 GFAJ-1 細菌體內的磷酸鹽無法被徹底清除，GFAJ-1 細菌確實已經開始把砷酸鹽當成生長的養分，取代原本磷酸鹽的功用。

「由研究資料，我們得知砷酸鹽逐漸全面取代磷酸鹽。」Wolfe-Simon 表示，「如果我們是正確的，這種微生物已經以全然不同的方式存活下來。」

臺大生物環境系統工程學系副教授廖秀娟表示，這項發現是科學界對生物體必需元素知識的顛覆，外太空的生物探討方式需要被重新思考。因為目前人類往外太空尋找生物時，多是朝含有地球上生物必需元素的環境尋找；如今發現有細菌能靠過去認定的「毒性物質」生長，表示科學家需要對「適合生物生存」的環境重新定義。

資料來源：聯合新聞網。

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