应用光谱学在隐藏环境中寻找生命痕迹

荧光光谱学正被用来在最不可能的地方检测生命。

无论是在中东的沙漠还是在遥远的南极洲，荧光光谱具有的物质指纹识别能力都是研究人员手中一个有用的工具。

一位研究人员，约翰·普里斯库，正试图在地球最南端大陆数千英尺冰层下的冰下湖里面找到生命。普里斯库博士是蒙大拿州立大学农业学院土地资源与环境科学系的资深教授，他的目标是了解那些冰盖之下，冰冷的水生环境的生物地球化学和微生物学。

普里斯库博士在微生物和细胞水平层面上检视冰中的有机物,并使用荧光光谱描述冰中的生物体。他和他的团队使用基因指纹来识别这些生物体。

在2018-2019年的冬天，普里斯库博士计划在南极洲的冰盖表面钻孔，钻入一个冰下湖中，这个湖已经在不见天日的深处隐藏了数十万年。通过钻孔技术对冰下湖泊的探索，发现了多样化的微生物生态系统。

在之前的一次考察中，普里斯库博士的研究小组发现了微生物，这些微生物在零度以下的温度，通过“开采”岩石中的矿物质获得自身生长所需的能量。

经过大约三到四天的钻探, 研究团队将用大约一周的时间收集水和沉积物样本, 并在现场实验室进行实验。该团队的关键仪器之一是 HORIBA科学仪器的 Aqualog 荧光光谱仪。

Aqualog荧光光谱仪将用来测量冰川下系统中溶解的有机物。Aqualog荧光光谱仪能够同时测量吸收光谱和荧光激发-发射矩阵, 快速又不间断地帮助研究人员识别他们正在研究的样本。

Aqualog荧光光谱仪将对溶解的有机物进行指纹鉴定, 它将分析并确定溶解有机物的类型, 以确定其是否具有抗性 (耐久性)，进而确定其年龄。

机器人进入钻出的湖洞里拍摄4k 视频并探索湖洞里的物理特性, 而其他仪器将直接对钻井取得的冰芯进行物理和化学测量。

他的研究团队将研究细菌细胞的密度、基因内涵、生长速度和食物。他还将确定生命的迹象究竟是古代的还是当代的。

在过去的35年里, 普里斯库博士一直在南极洲开展研究工作。这里环境恶劣，在南极的冬季，许多地方气温会低于华氏零下100度。

通过荧光光谱方法，他的研究团队将试图验证海洋有机质的冰下水文学理论，搞清楚海洋有机质的残留沉积怎样调节这些活跃的冰下湖泊生态系统演化过程。

冰下湖是夹在冰盖和大陆架陆地之间的液态水体。科学家们认为南极冰盖下有400多个湖泊, 其中许多湖泊通过溪流和湿地相互连通。研究冰川下的湖泊，可以加深我们对地球和其他天体上极端环境中生命演化的理解。