如果土卫六上存在生命，那它甚至比我们想象的还要奇怪

土星的卫星土卫六对于类地微生物来说并不是一个舒适的地方，即使与外星世界一样。它没有像木卫二和土卫二那样的全球海洋，也不像火星那样拥有（相对）温和的气候。但它在一个方面看起来与地球惊人地相似——表面点缀着海岸线起伏的湖泊。

这些湖泊中充满了甲烷和乙烷，而不是水，任何居民都必须应对零下 300 华氏度的低温，但只要有液体晃动，生命也许能找到生存的途径。具体来说，一些研究人员认为，生命可以用一种特别适合土卫六恶劣环境的化学构件组装起来。

“人们非常重视这个提议。天体生物学中并没有那么多具体的建议，”瑞典查尔姆斯理工大学化学家马丁·拉姆说。

然而，拉姆和同事最近在《科学进展》杂志上发表的模拟结果，粉碎了人们的希望，即这种配方能够创造出生命，或者至少创造出我们所熟知和喜爱的微生物。事实证明，土卫六上的生命——即使不太可能存在——也一定非常奇怪。

将任何地球生物扔进土卫六的湖泊中，它都不会感到快乐。即使是我们最顽强的单细胞生物，也是由脂肪分子（称为脂质）组成的膜结合在一起的。脂质相互连接并形成屏障，因为某些部分吸引水分子，而其他部分排斥水分子。这些与水的相互作用将分子引导成扁平的薄片，这些薄片可以卷成容器，防止细胞内部碎片漂走。但土卫六的湖泊没有水可以与之相互作用，寒冷的温度会将任何地球生命冻结成固体。

一个有抱负的原始细胞要做什么？跳过脂质，尝试另一种称为丙烯腈的分子。康奈尔大学的一个研究小组由现任约翰霍普金斯大学物理化学家 Paulette Clancy 领导，他们在 2015 年计算出这种分子的独特化学性质会让一个分子吸引另一个分子（而不是与周围液体强烈相互作用），形成一种膜，在类似土卫六的条件下，这种膜保持统一且足够柔软以允许移动。两年后，ALMA 天文台在土卫六上发现了丙烯腈分子的直接证据，其数量足以在理论上支持数百万个单细胞生命形式。

拉姆认为康奈尔团队的提议很有启发性，尤其是他们精准的预测：土卫六生命的细胞将基于这种分子，在特定条件下形成特定形状。天体生物学（研究理论上的外星生命的学科）很少能得出足够具体的结论，可以用计算机模拟来验证。“你不可能直接计算出外星人，”他说。但这次不同。

康奈尔大学的研究小组已经证明，丙烯腈基细胞可以在土卫六上存活而不解体，但细胞膜能不能先合在一起呢？脂质膜在水中自发形成，土卫六上的脂质膜也必须在冰冻的甲烷中形成。“这远非显而易见，”拉姆说。它涉及“量子力学计算，而不是只看分子。”

拉姆和他的同事希尔达·桑德斯特罗姆编写了一个计算机程序，模拟在零下 298 华氏度的温度下，漂浮的丙烯腈分子与甲烷分子碰撞时的行为。当他们运行该程序时，他们发现这些分子会形成一种类似于冰或食盐的刚性晶体，而不是包裹细胞所需的扁平而柔韧的薄片。他们得出结论，土卫六上的任何生命都不可能拥有地球细胞所具有的软壳。

乔纳森·鲁尼恩是康奈尔大学团队的成员，他首先提出了这种奇异的膜，他称赞这项研究“非常出色”，但表示最初的想法仍有一些回旋余地。例如，拉姆和桑德斯特罗姆的计算假设了一个纯甲烷环境，但土卫六的湖泊含有乙烷和其他特征，这些特征可能恰好将分子诱入柔软的薄片中。鲁尼恩还认为，如果生命以另一种方式扎根，它就可以进化出主动制造膜的工具，就像我们的细胞产生蛋白质一样。

拉姆指出，生命也可能以其他方式存在，但他强调，这些想法都是非常推测性的，不太可能。首先，土卫六的地下可能存在液态水海洋，地球上的脂质细胞可以很好地生存。

至于表面，他推测生命分子可能完全放弃膜，依靠土卫六基本冰冻的环境将它们结合在一起。这些分子可以附着在岩石上度过一生，等待营养物质自然漂流。拉姆说，那里有“季节变化、风、海岸线退缩”。“表面有运动。”

目前，这一讨论仍处于纯理论阶段。但当 NASA 在 2030 年代派出 Dragonfly 无人机探索土卫六时，也许化学家和地球会准备好一份愿望清单，列出要寻找的具体分子类型。