生命起源于太空吗？关键的甘油酸带来惊人发现

密西西比大学天体化学家 Ryan Fortenberry 的最新研究表明，甘油酸这种生命的基本成分可以在太空中形成。 图片来源：Robert Jordan/Ole Miss Digital Imaging Services

天体化学家、密西西比大学化学与生物化学副教授瑞安-福腾伯里（Ryan Fortenberry）与夏威夷大学马诺亚分校的拉尔夫-凯泽（Ralf Kaiser）合作，研究了一种单糖酸在类似太空的条件下的生成过程。 这种甘油酸分子被认为是生命的"基石"。 《物理学新闻》杂志最近发表了他们的研究成果。

Ryan Fortenberry，密西西比大学化学和生物化学副教授。 图片来源：Thomas Graning/密西西比大学数码影像服务部

"这是一个关于生命起源的基本问题，"Fortenberry 说。"我们从哪里来？这种分子的发现（......）告诉我们如何从恒星核心的原子生成到复杂的生物分子，让我们能够思考宇宙本身。"

甘油酸是最简单的糖酸之一，在地球上生物体的新陈代谢中起着至关重要的作用。 Fortenberry说，虽然酸（如醋）通常是酸的，而糖是甜的，但甘油酸根据其状态，既可以是酸的，也可以是甜的。

福滕贝里说，无论这种分子的味道如何，它的形成填补了我们对生命起源认识的一个重要空白。 这个空白介于小分子和大分子之间，前者是研究智慧生命之前的化学反应，有4到14个原子，后者则多达4000个原子。

他说："在天体化学中，我们所说的前生物化学和生物化学之间有很大的脱节。我们从生物化学中了解到，如果我们能制造出这些小的生物分子，这些小的前生物分子，它们就会组合成这些大的生物化学物质。"

这就是甘油酸的作用所在。 他说，甘油酸是一种介于两者之间的化学物质--不大也不小--表明益生元分子可以结合成为生化物质。

他说："这就好比前生物分子是树枝、树叶和松果，而生化分子是树。我们有碎片。 我们如何把这些碎片拼在一起呢？继续打比方，这个分子就是一根树枝，有叶子，上面有松果，但它还不是一棵树，我们可以把这些树枝，拼在一起，做成一棵树。"

他说，了解甘油酸可以在太空中形成是揭开地球生命起源之谜的关键。 如果甘油酸能在太空中的气体云中形成--例如，在人马座B2--地球银河系中心的一个大云中--那么生命所必需的分子在太空中可能比以前所理解的更为常见。

ATLASGAL巡天观测所看到的银河中心和人马座B2的彩色合成图像。 银河系中心有一个超大质量黑洞，其质量是太阳的 400 多万倍。 它距离地球约 25000 光年。 人马座 B2（Sgr B2）是银河系中最大的分子气体云之一。 这个致密区域靠近银河中心，富含多种不同的星际分子。 在这幅图中，ATLASGAL亚毫米波段数据以红色显示，叠加在中程空间实验（MSX）的红外光区域图上，以绿色和蓝色显示。 人马座 B2 是图像左中部明亮的橙红色区域，位于银河中心的中心位置。 资料来源：ESO/APEX & MSX/IPAC/NASA

凯瑟说："这项研究表明，甘油酸等分子可能是在分子云中合成的，也可能是在恒星形成区合成的，然后再通过彗星或陨石传送到地球，从而构成生命的基石。了解这些分子在太空中是如何形成的，对于揭开生命起源之谜至关重要。"

这可能意味着，地球的生命形成条件可能并非异常，而是比以前想象的更有可能。他说："我们身体中的每一个原子都不是氢原子--你身体中的每一个原子、我身体中的每一个原子、这张桌子上的每一个原子、整个地球上的每一个原子--在过去130亿年的某个时刻，所有不是氢原子的东西都是在恒星中形成的。 这些原子变成了分子，我们并不确切知道它是如何继续的，但它最终形成了大分子。"

"这些分子形成细胞，细胞形成组织，组织形成器官，器官形成生物体。 这种分子（甘油酸）之所以重要，是因为它是阶梯上的其中一个步骤。"

编译自/SciTechDaily