【菜科解读】
卡西尼号在2017年4月至9月的最后一次轨道飞行中穿过恩克拉多斯羽状物的快照(图片来源:uux.cn美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/空间科学研究所)

(神秘的地球uux.cn)据《对话》(Fabian Klenner):Fabian Klenner是华盛顿大学的行星科学家和天体生物学家。
他的研究重点是探索太阳系中的冰卫星,特别是土星的卫星恩克拉多斯和木星的卫星木卫二。
土星有146颗已确认的卫星,比太阳系中的任何其他行星都多,但其中一颗名为恩克拉多斯的卫星脱颖而出。
它似乎具有生命的成分。
2004年至2017年,美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局联合执行的卡西尼号任务调查了土星及其环和卫星。
卡西尼号取得了惊人的发现。
恩克拉多斯直径只有313英里(504公里),在其覆盖整个月球的冰壳下蕴藏着液态海洋。
卫星南极的间歇泉将海水形成的气体和冰粒喷射到太空中。
尽管卡西尼号的工程师们没有预料到会分析恩克拉多斯正在积极排放的冰粒,但他们确实在航天器上安装了一个灰尘分析仪。
该仪器单独测量了排放的冰粒,并向研究人员介绍了地下海洋的成分。
作为一名研究土卫二冰粒的行星科学家和天体生物学家,我对这颗或其他冰卫星上是否有生命感兴趣。
我也想了解像我这样的科学家是如何检测到它的。
生活必需品
就像地球的海洋一样,恩克拉多斯的海洋也含有盐,其中大部分是氯化钠,通常被称为食盐。
海洋还含有各种碳基化合物,它有一个称为潮汐加热的过程,在月球内产生能量。
液态水、碳基化学物质和能源都是生命的关键成分。
2023年,我和其他科学家在源自恩克拉多斯海洋的冰粒中发现了磷酸盐,这是另一种支持生命的化合物。
磷酸盐是磷的一种形式,对地球上的所有生命都至关重要。
它是DNA、细胞膜和骨骼的一部分。
这是科学家们第一次在地外海洋中检测到这种化合物。
恩克拉多斯的岩石核心很可能通过热液喷口与海洋相互作用。
这些炽热的间歇泉状结构从海底突出。
科学家预测,类似的环境可能是地球上生命的诞生地。

土星卫星恩克拉多斯的内部。
(图片来源:uux.cn/ESA)
检测潜在寿命
到目前为止,还没有人探测到地球以外的生命。
但科学家们一致认为,恩克拉多斯是一个非常有希望寻找生命的地方。
那么,我们该怎么看呢?
在2024年3月发表的一篇论文中,我和我的同事进行了一项实验室测试,模拟航天器上的灰尘分析仪是否可以检测和识别排放的冰粒中的生命痕迹。
为了模拟太空中的灰尘分析仪记录冰粒时对冰粒的检测,我们使用了地球上的实验室设置。
使用这种设置,我们将含有细菌细胞的微小水束注入真空中,在那里水束分解成液滴。
理论上,每一滴都含有一个细菌细胞。
然后,我们向单个液滴发射激光,从水中和细胞化合物中产生带电离子。
我们使用一种名为质谱法的技术测量带电离子。
这些测量帮助我们预测,如果航天器上的灰尘分析仪遇到冰粒中含有的细菌细胞,它们会发现什么。
我们发现这些仪器可以很好地识别细胞物质。
设计用于分析单个冰粒的仪器应该能够识别细菌细胞,即使类似恩克拉多斯间歇泉的冰粒中只有0.01%的单个细胞成分。
分析仪可以从细胞物质中提取许多潜在的特征,包括氨基酸和脂肪酸。
检测到的氨基酸代表细胞蛋白质或代谢物的片段,它们是参与细胞内化学反应的小分子。
脂肪酸是构成细胞膜的脂质片段。
在我们的实验中,我们使用了一种名为阿拉斯加鞘氨醇菌的细菌。
这种培养物的细胞非常微小,与能够放入从恩克拉多斯发射的冰粒中的细胞大小相同。
除了体积小之外,这些细胞喜欢寒冷的环境,它们只需要少量的营养物质就可以生存和生长,这与生命适应恩克拉多斯海洋条件的方式相似。
卡西尼号上的特定灰尘分析仪不具备识别冰粒中细胞物质的分析能力。
然而,科学家们已经在设计具有更大能力的仪器,以用于未来可能的恩克拉多斯任务。
我们的实验结果将为这些仪器的规划和设计提供信息。
未来的任务

恩克拉多斯是美国国家航空航天局和欧洲航天局未来任务的主要目标之一。
2022年,美国国家航空航天局宣布,在他们选择下一个重大任务时,前往恩克拉多斯的任务具有第二高的优先级——天王星任务具有最高的优先级。
欧洲航天局最近宣布,恩克拉多斯是其下一次重大任务的首要目标。
该任务可能包括一个用于冰粒分析的高效灰尘分析仪。
恩克拉多斯并不是唯一一个拥有液态海洋的月球。
木星的卫星木卫二在其冰冷的地壳下也有一个横跨整个月球的海洋。
木卫二上的冰粒漂浮在地表上方,一些科学家认为木卫二甚至可能有像恩克拉多斯这样的间歇泉,将冰粒射入太空。
我们的研究也将有助于研究木卫二的冰粒。
美国国家航空航天局的“木卫二快船”任务将在未来几年访问木卫二。
克利伯号计划于2024年10月发射,并于2030年4月抵达木星。
航天器上的两个质谱仪之一,表面灰尘分析仪,是为单个冰粒分析而设计的。
克利伯号上的表面尘埃分析仪将分析木星卫星木卫二的冰粒。
(图片来源:uux.cn/NASA/CU Boulder/Glenn Asakawa)
我们的研究表明,如果只存在于少数排放的冰粒中,这种仪器将能够发现细菌细胞的哪怕是微小部分。
根据这些航天机构近期的计划和我们的研究结果,即将到来的访问恩克拉多斯或木卫二的太空任务的前景令人难以置信地兴奋。
我们现在知道,通过目前和未来的仪器,科学家应该能够发现这些卫星上是否有生命。
本文将结合现代医学研究、历史文献记载与真实案例,揭开临终三天人体变化的神秘面纱,帮助我们更从容地面对生命的终章。
呼吸的“潮汐”:从急促到停顿的告别临终前三天,呼吸系统的衰退往往是最直观的信号。
现代医学观察到,患者常出现“潮式呼吸”——呼吸由浅慢逐渐加深加快,达到高峰后转为浅慢,随后暂停数秒至数十秒,再重复这一周期。
这种“潮水般涨落”的呼吸模式,源于呼吸中枢兴奋性降低,是身体在生命末期对氧气需求的无力挣扎。
历史文献中,明代《医学入门》记载:“濒死者,呼吸如缕,时断时续。
”这与现代医学的描述不谋而合。
19世纪英国医生约翰·弗洛耶在《临终观察》中记录了一位肺癌患者的最后时刻:“他的呼吸像风箱般急促,随后突然停顿,仿佛空气被抽离了世界,再缓缓恢复,直至最后一次停顿成为永恒。
”这种呼吸的“潮汐”,不仅是生理机能的衰退,更是生命与死亡的拉锯。
意识的迷雾:从清醒到混沌的旅程临终前三天,大脑的供氧与供血逐渐不足,意识状态常陷入模糊。
患者可能无法辨认亲人,甚至出现幻觉——有人声称“看到已故亲人”,有人反复念叨童年往事。
这种“谵妄”状态,源于神经递质失衡与代谢废物堆积,是大脑在生命末期的“混乱交响曲”。
历史中,宋代《太平惠民和剂局方》提到:“临终者,神志恍惚,如见鬼神。
”20世纪初,美国护士弗洛伦斯·南丁格尔在日记中记录了一位老妇的临终时刻:“她突然抓住我的手,低声说‘母亲来了’,随后闭眼微笑,再未醒来。
”现代研究证实,听觉是最后消失的感官,因此,轻声陪伴与温柔抚触,能成为穿越意识迷雾的温暖桥梁。
身体的“罢工”:从虚弱到失能的妥协临终前三天,能量储备耗尽,肌肉力量急剧下降。
患者可能完全丧失自主活动能力,长期卧床导致压疮、皮肤溃疡;
吞咽功能退化,连流食也难以下咽;
消化系统停滞,腹胀、便秘成为常态。
这些变化,是身体在生命末期对“维持生存”的彻底放弃。
清代《医宗金鉴》记载:“临终者,四肢厥冷,肌肉松弛,如枯木之枝。
”2025年一项针对终末期癌症患者的研究显示,92%的患者在临终前三天出现进食困难,85%无法自主翻身。
一位89岁老人的案例尤为典型:他曾在临终前三天突然拒绝所有食物,仅用棉签蘸水湿润嘴唇,三天后平静离世。
这种“身体的罢工”,是生命对过度医疗的温柔反抗,也是对自然规律的尊重。
体温的“博弈”:从发热到冰冷的转折临终前三天,体温调节机制常陷入混乱。
部分患者因代谢紊乱出现低热,类似感染却无炎症;
更多人则因末梢循环衰竭,四肢冰冷如冰,甚至肘关节以上皮肤发烫,形成“上热下冷”的奇特现象。
这种体温的“博弈”,是身体在生命末期的能量分配危机。
古希腊医圣希波克拉底曾描述:“濒死者,手足如冰,额热如火。
”2023年《英国医学杂志》报道了一例终末期心衰患者的案例:他在临终前三天体温波动于35.2℃至38.7℃之间,最终因体温过低引发心律失常去世。
现代护理建议,通过温水擦拭、保暖被褥等方式,缓解患者的不适,让体温的“博弈”少一分痛苦,多一分尊严。
情感的“回响”:从依恋到释然的和解临终前三天,情感表达常呈现两极:有人因恐惧而烦躁不安,有人因接受而平静安详。
心理学研究显示,约60%的患者会在此阶段主动梳理人生,或整理衣物(民间称“理衣”现象),或与亲人分享遗愿。
这种情感的“回响”,是生命对未尽之事的最后交代,也是对存在意义的深刻确认。
唐代诗人白居易在《临终诗》中写道:“久卧观白云,临终语儿孙。
”2024年一项针对临终患者的访谈显示,78%的人希望“不被强迫进食”“不被过度抢救”,仅12%希望“尽力延长生命”。
一位晚期胰腺癌患者的遗言令人动容:“我走了,你们不要哭。
我这一生,爱过,被爱过,足够。
”这种情感的“回响”,超越了生死,成为生命最温暖的注脚。
科学与人文的交织:如何面对临终三天?面对临终三天,现代医学强调“舒缓治疗”——通过镇痛、营养支持与心理干预,减轻患者痛苦;
人文关怀则倡导“尊严离世”——尊重患者意愿,避免过度医疗。
历史与现实的交织告诉我们:临终三天不仅是生理的衰退,更是生命的“总结与告别”。
从《黄帝内经》的“善终”理念,到现代临终关怀的兴起,人类对生命终章的探索从未停止。
2025年世界卫生组织发布的《临终护理指南》明确指出:“临终关怀的目标,是让患者在最后时刻感受到爱与尊严,而非恐惧与痛苦。
”这或许是对“临终三天”最温暖的诠释。
模拟结果表明,地球生态系统的根本性瓦解预计将在约100亿年后发生,即大约公元10000022021年。
到那时,太阳持续增强的辐射将导致地表温度不断升高,液态水彻底蒸发,所有已知生命形式因无法适应极端高温而走向终结。
研究人员指出,这一时间节点远远超出人类文明可能延续的时间范围,因此公众无需对此产生焦虑。
相较而言,人类或将面临更为紧迫的生存风险。
尽管此次研究并未预测人类灭绝的具体时间,但科学界普遍认为,气候变化、自然资源耗竭以及小行星撞击等潜在危机,可能在数百年甚至更短时间内对人类社会构成重大威胁。
与蟑螂、老鼠等具备高度环境适应能力的生物相比,人类在面对剧烈环境变化时表现出更大的脆弱性。
研究同时也释放出积极信息:生态系统的崩溃是一个极其缓慢的过程,这为人类争取了充足的应对时间。
然而值得注意的是,当前人类活动正在显著加剧地球系统的负担。
温室气体排放引发的全球变暖、极地冰盖加速消融等现象,其发展速度已超出早期科学模型的预估,可能导致环境恶化提前于自然演化的时间表到来。
面对这一不可逆转的长期趋势,科学界呼吁尽早制定并实施应对策略。
在短期内,应重点推进密闭式生命维持系统和人工生态技术的研发,以提升地球宜居环境的韧性与可持续性;
从长远角度出发,向地外空间拓展将成为保障人类延续的关键路径。
目前,相关机构正持续推动深空探索与行星移民技术的发展,致力于在地球之外建立可长期居住的新型生存空间。
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