2010年12月2日,美国《科学》杂志发表的一篇文章称,天体生物学家费利萨·沃尔夫-西蒙(Felisa Wolfe –Simon)在加利福尼亚州莫诺湖新发现了一种名为GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。(Wolfe-Simon.A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorous. Science, June 2011, Vol. 332 Issue: Number 6034, p1163-1166, 4p)长期以来,科学界都认定碳、氢、氧、氮、磷和硫是组成地球生命的6大基本元素,它们不可代替。磷元素在细胞中起着极为重要的作用,包括组成遗传物质DNA和RNA的骨架、参与形成细胞膜、以三磷酸腺苷分子的形式输送能量等。GFAJ-1的出现打破了这一理论。美国航空航天局在一次新闻发布会上声称,这种细菌代表了一种新的生命化学形式。那些过去被描述为“不适合生命存在”的外星环境或许也可以存在生命,这将极大地提高人类在外星球上找到生命的可能性。
其实,这并不奇怪,生命的本质并不体现在其组成元素上,而是体现在结构上。生命物质之所以具有新陈代谢、生长、发育、遗传、进化、应激性等功能,而非生物没有这些功能,是因为生物具有与非生物不同的结构。碳、氮、氢、氧、砷、磷等物质可以构成生物,也可以构成非生物,它们之间的区别完全是结构差别造成的。
对这一发现的真实性还存在很多质疑,即使砷基生命真的存在,它的意义也没有人们想象的那么大。砷基生命对于地外生命的探索也许有些好处,但从磷到砷的转变并不会影响到我们对于生命本质的理解。对于生命本质的理解必须脱离碳、氢、氧、氮、磷、硫、砷这些具体的元素。生命的本质是复杂结构的幸存,复杂结构能够幸存的关键是自复制。
生命不仅可以以碳、磷或砷为基础,还可以以硅为基础,如果将来人工智能机器人能自复制,那么它们也是生命。纳米机器人如果能自复制,同样会成为生命,而且纳米机器人的组成基础更加广泛。纳米机器人不是以某种分子为基础,而是以原子为基础,任何分子在它们眼里都只不过是一堆原子,可以随意拆开和组装。所以,纳米技术可能意味着宇宙38亿年进化成果的彻底毁灭。