AI解码三十三亿年前生命信号

时间：2025-11-18人气：作者：小编

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一个跨学科研究团队将前沿化学技术与人工智能（AI）相结合，发表了一项关于地球早期生命的重要发现。该研究利用人工智能破译了距今33亿年前的生命信号。研究人员在古代岩石中发现了新的生命化学证据，并探测到了产生氧气的光合作用的分子痕迹——比之前认为的早了8亿多年。这一发现为理解生命的起源和演化开辟了全新的视角。该研究成果发表在最新一期的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。这项研究由卡内基科学研究所与多所大学和研究机构合作完成。研究团队分析了406个样本，包括古代沉积物、化石、现代动植物组织和陨石。研究旨在探究在原始生物分子被地质过程破坏后，生命迹象是否还能在岩石中保存下来。研究团队使用热解气相色谱-质谱联用技术将样本中的有机和无机物质分解成化学碎片，从而释放出被困的分子信号。他们随后采用了一种名为“随机森林”的机器学习模型，以识别来自不同来源物质的化学模式。该模型通过构建数百棵决策树对数据进行分类，提取潜在的生态和生物分类信息。这是首次将热解气相色谱-质谱联用数据与监督式机器学习相结合，从而识别出数十亿年前岩石中的生命痕迹。分析表明，该方法能够以超过90%的准确率区分生物来源（例如微生物、植物和动物）和非生物来源（例如陨石或实验室合成碳）。尤其值得注意的是，该方法在沉积物中检测到了独特的生物化学信号，例如来自南非的33亿年前的约瑟夫斯代尔燧石。这使得之前认为有机分子能够提供有用信息的时间窗口扩大了一倍以上。此外，在25.2亿年前的岩石中也发现了光合作用的分子证据。这表明，产生氧气的光合作用至少在此时就已经存在——比之前碳分子保存的化学记录早了8亿多年。这一发现对于理解大气氧化过程意义重大，并为复杂生命的演化提供了关键见解。研究表明，样本的年龄显著影响信号的保存程度：5亿年以下的年轻岩石通常表现出强烈的生物信号；5亿至25亿年之间的岩石中，约有三分之二仍然可以识别；而25亿年以上的岩石中，只有47%含有可检测到的生命痕迹。因此，该模型不仅提供“生命”或“非生命”的评估，还提供概率评估，通常以60%作为判断生物起源的参考阈值。

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