生命所需的分子已在小行星龙宫中发现

发布时间：2023-04-06 10:10:22 所属栏目：外闻来源：

导读：曾几何时，一无所有的人类还并不能合成以微量碳为基本主体的不可再生的有机化合物，并坚信只有动植物的生命才能有机化合物的合成的《生机论》。不过在1828年，德国化学家贝拉成功的从无机物中合成了有机物尿素，昭示

曾几何时，一无所有的人类还并不能合成以微量碳为基本主体的不可再生的有机化合物，并坚信只有动植物的生命才能有机化合物的合成的《生机论》。不过在1828年，德国化学家贝拉成功的从无机物中合成了有机物尿素，昭示着即便没有生命也能合成有机物。如今我们已经确认宇宙中有机物质存在很多。

即便如此，我们也回答不了形成地球生命之源的有机化合物是哪里来的？”这样的问题。地球上每天都会落下来自宇宙的陨石，在其中也有以碳元素为主的“碳质球粒陨石”。这种类型的陨石富含各种各样的有机化合物，是为远古地球带来有机化合物的有力候选体。

只不过，陨石在落入地球表面的一瞬间，就被地球的物质所污染。在过去的研究中，为了排除污染状态而进行研究，就要选择在落下的数日中被回收的或者落在冰上的陨石，再或者下苦工切割提取陨石的内部。

即便如此也不能完全消除污染带来的影响。而且也无法确定陨石源自哪一个小行星。也因此，无法确定陨石中所蕴含的有机化合物的来处。

为了破除这种情况，有必要直接从小行星中采集样本，并对其分析。日本宇宙开发研究机构(JAXA)的“隼鸟2号（下文简称隼2）”正是为了这个目的而发射的小行星探测器。隼2的目标天体是一个名叫“龙宫”的小行星，在2020年12月隼2成功将在[龙宫上”采集的5.4g样本运回了地球。

在初期的分析阶段中，我们推定龙宫的样本类似于碳质球粒陨石中最原始的CI型，其中含有氨基酸和羧酸等多种有机化合物，并且最小限度的控制了其受到地球物质的污染。

再分析和抽出龙宫的样本。为了分析结果不受污染的影响，在净化室中慎重的操作样本。

北海道大学的大场康辉的研究小组，把重点放在了样本中含有的“氮杂环化合物”( ※1)上。而且大场等人在过去的研究中，确认了能够检测出1pg(1皮克=1兆分之一克）( ※2)程度的极小微量物质的分析法，这种分析法还能确认物质的组成和结构。使用这样的分析方法，即便是再微量的分子种类，只要是在样本中蕴含，就能确定它的存在。

大场等人将龙宫样本中大概10mg的物质溶于热水中，用盐酸进行水解，运用高速液相色谱法、电喷雾离子化、高分辨质谱法实施分析。同时，利用毛细管电泳和高分辨质谱法，来检验分析结果的正确性。

从物质的量来看是毫微微克，从分子的数量来看是1亿个左右。作为参考，1茶匙=3克糖中含有的糖分子数量为53亿×1兆个。

尿嘧啶（红色）存在的分析结果。与表层来源(A0106)相比，地下来源(C0107)的量更多。另外，还发现了同分异构体4-ICA(蓝色)和2-ICA(绿色)。

由此，检测出了非常有趣的分子——“尿嘧啶”。尿嘧啶是构成RNA( ※3) 的重要分子。根据分析结果，这个尿嘧啶并不是返还地球后被污染得来的，而是一开始就存在于龙宫的样本当中。更何况在此次的分析中发现了同分异构体 ( ※4)，尿嘧啶与同分异构体的存量比例也与分析之前的陨石的量比例一致。

核糖核酸。与DNA（脱氧核糖核酸）相类似的分子，虽然都是带有遗传信息，但作用缺明显不同。简而言之，DNA是保存遗传信息的书，RNA则是为了传达或使用遗传信息，从DNA中读取记录遗传信息的一次性记录条。

有趣的是，每个样本的尿嘧啶的含量都不一样。此回分析的样本中，有龙宫表面采集到的，也有人工形成撞击坑后在底下采集的。此回检测出表层的尿嘧啶的含量（11BBP）没有底下的样本含量（32bbp）多 ( ※5)。我们推测是因为没有大气层保护的龙宫表面，被宇宙射线或者紫外线照射后导致的有机化合物分解，此次的分析也证实了这样的推测。像这样具有空间性的参数结果，是无法从陨石中得来的。

另外，还发现了另一个分子“烟碱酸”。对于大多数人来说，这个名称很陌生，把他们称作“烟酸”或“维他命B3”的话，可能会有助于理解。烟碱酸的量与尿嘧啶的量一样，都是地下样本的含量比表层样本的含量要高。

除了烟碱酸，研究组还发现了作为同分异构体的异烟碱酸，却没有发现同分异构体的甲基吡啶酸。这样的结果与分析星际分子云的结果一致，同分异构体的组分不同成为了其受到与分子云同样的化学反应的证据。因此可以推断龙宫所蕴含的有机化合物形成于星际分子云，也就是在极低温的环境中受到光能影响后反应产生的物质。分析结果昭示着龙宫蕴含着在太阳系诞生前的温和环境下生成的物质。

另一方面，在此回的分析中同样发现了比尿嘧啶和烟碱酸更加复杂的有机化合物。这些有30多个碳原子的分子几乎不会在星际分子云中生成，而更有可能是在龙宫或者其前身天体上热化学反应形成的。这样的化学反应一般都发生在天体刚形成的时候，比如在太阳系刚诞生时。

另一方面，这次实施的分析方法虽然非常成熟，但也有局限性。比如，没有找到构成RNA或DNA的除尿嘧啶以外分子，所以到底是原本就不存在呢？还是量及其的微少不能被我们解析发现。特别是构成RNA和DNA的碱基之一的胞嘧啶，有可能在分析前的处理中发生化学变化而转变为尿嘧啶。

（编辑：驾考网）

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