山東
7月13日，國(guó)際期刊《自然·天文學(xué)》發(fā)布重磅天文成果，西班牙天體生物學(xué)團(tuán)隊(duì)借助兩臺(tái)大型射電望遠(yuǎn)鏡，在距離地球2.7萬(wàn)光年的銀河系中心分子云G+0.693-0.027中，首次直接探測(cè)到四碳糖類(lèi)分子赤蘚酮糖，這是人類(lèi)在星際空間找到的第一種符合標(biāo)準(zhǔn)定義的“真正糖類(lèi)”，徹底改寫(xiě)天體化學(xué)與生命起源研究格局 。
赤蘚酮糖是含4個(gè)碳原子的酮糖，在地球天然存在于覆盆子等漿果中。此前天文觀測(cè)僅發(fā)現(xiàn)雙碳小分子乙醇醛，學(xué)界并不將其歸類(lèi)為完整糖類(lèi)；隕石、小行星樣本雖檢出核糖，但無(wú)法排除落地后地球環(huán)境污染干擾。本次研究通過(guò)比對(duì)實(shí)驗(yàn)室分子光譜，捕捉到12組完全匹配的特征信號(hào)，確鑿證實(shí)星際空間天然存在復(fù)雜糖分子，觀測(cè)證據(jù)無(wú)可辯駁。
科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步還原了宇宙糖分子的生成機(jī)制。這片銀心星云常年處于零下250攝氏度極寒環(huán)境，星際塵埃表面凝結(jié)冰層，簡(jiǎn)單的乙醇醛、乙二醇分子在低溫冰層中發(fā)生化合反應(yīng)，直接合成赤蘚酮糖。該結(jié)論打破傳統(tǒng)認(rèn)知，以往學(xué)界認(rèn)為星際分子只能通過(guò)逐碳緩慢疊加形成，而本次觀測(cè)證明低溫塵埃是高效化學(xué)反應(yīng)平臺(tái)，復(fù)雜有機(jī)分子的誕生遠(yuǎn)比預(yù)想簡(jiǎn)單普遍。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)最核心的價(jià)值，是為“生命原料來(lái)自宇宙”假說(shuō)補(bǔ)上關(guān)鍵一環(huán)。糖類(lèi)是生命的基礎(chǔ)構(gòu)件，既能供給生物代謝能量，也是RNA、DNA遺傳物質(zhì)的合成前體。赤蘚酮糖雖不直接構(gòu)成核酸，但可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為核糖前體，搭建生命遺傳物質(zhì)的分子骨架。模型測(cè)算顯示，太陽(yáng)系誕生初期，約50萬(wàn)至5500萬(wàn)噸星際赤蘚酮糖隨彗星、隕石墜入原始地球，在遠(yuǎn)古海洋形成充足有機(jī)原料，支撐早期生命代謝與自我復(fù)制機(jī)制誕生。
數(shù)據(jù)顯示，這片星云內(nèi)赤蘚酮糖豐度是同類(lèi)三碳分子的8倍，證明復(fù)雜糖類(lèi)在恒星形成區(qū)能夠大量穩(wěn)定存在。這意味著生命所需的有機(jī)物質(zhì)并非地球獨(dú)有，銀河系廣袤的星際云團(tuán)都可能批量孕育糖、氨基酸等前生命分子，大幅提升宇宙其他宜居行星孕育生命的可能性。
此次觀測(cè)也推動(dòng)天文觀測(cè)技術(shù)迭代，高靈敏度射電頻譜探測(cè)手段，為后續(xù)搜尋核糖、葡萄糖等關(guān)鍵生物分子開(kāi)辟路徑。長(zhǎng)久以來(lái)，地球早期環(huán)境難以自發(fā)生成足量糖類(lèi)，一直是生命起源理論的重大難題，而銀心赤蘚酮糖的出現(xiàn)給出清晰答案：生命的“甜蜜原料”早已飄散在宇宙深處，隨星際物質(zhì)奔赴無(wú)數(shù)星球。
從天文學(xué)到生命科學(xué)，這一跨越學(xué)科的突破性發(fā)現(xiàn)揭示，地球生命或許從誕生之初就自帶宇宙印記，也讓人類(lèi)探索地外生命的腳步擁有了更堅(jiān)實(shí)的理論支撐。
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