科技日报记者 张佳欣
美国宾夕法尼亚州立大学的科学家团队最新研究显示，小行星贝努岩石样本中的氨基酸，可能是在太阳系早期的极寒、辐射活跃环境中形成的，而此前通常认为是在温暖液态水条件下形成的。这一发现为人类对生命起源的理解提供了新视角，也在一定程度上“改写”了生命起源的故事。相关成果9日发表于《美国国家科学院院刊》。
氨基酸是生命的基本构件。2023年，科学家在小行星贝努岩石样本中发现了年龄约46亿年的氨基酸。然而，这些氨基酸在太空中究竟如何形成，一直是科学界的谜题。
研究团队使用定制仪器分析了只有一茶匙大小的贝努样本，这些仪器能测量氨基酸中原子的小幅质量差异（即同位素），从而揭示它们的形成过程。在样本中，研究重点是最简单的氨基酸——甘氨酸。这是一种由两个碳原子组成的小分子，也是生命基本构件之一。氨基酸通过聚合形成蛋白质，而蛋白质几乎承担了所有生物功能，包括细胞构建和化学反应催化。
甘氨酸可在多种化学条件下形成，因此通常被视为早期生命前化学反应的关键指标。在小行星或彗星中发现甘氨酸意味着，生命的一些基础原料可能在太空中就已形成，并被输送到早期地球。此前，科学界普遍认为甘氨酸主要通过斯特雷克氨基酸合成反应形成，这一过程需要氢氰酸、氨以及醛或酮在液态水中反应。但新研究表明，贝努样本中的甘氨酸可能根本不是在温水中形成的，而是在太阳系早期外围的冰冻环境中，受到辐射作用生成的。
研究团队将贝努样本的分析结果与1969年降落在澳大利亚的默奇森陨石中的氨基酸进行了对比。结果显示，默奇森陨石氨基酸形成需要液态水和温和温度，而贝努样本的氨基酸同位素特征明显不同，提示两者母体可能起源于太阳系不同化学区域。
贝努样本显示出不同的同位素模式，这提示早期太阳系中存在多样的化学环境，为生命基本构件的形成提供多种可能。研究团队还发现，氨基酸的两种镜像分子在贝努样本中氮同位素值差异明显，这一现象尚无明确解释，这为未来研究提供了新方向。
总编辑圈点
人类对生命起源的探索从未停止。这次，科研人员分析了小行星贝努上的古老氨基酸，并将它和某陨石中的氨基酸进行了对比，发现两者同位素特征明显不同。也就是说，贝努上氨基酸的起源区域，和我们惯常认为的并不一样。它可能并非在温暖的液态水中形成，而是在极度寒冷、充满辐射的太阳系早期外围环境中形成。生命的基本构件，未必要诞生在“温床”中。这一发现拓宽了制造生命的“原料工厂”范围，为生命起源提供了新剧本。
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