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《自然-通讯》:太空电离辐射驱动橄榄石表面肽与有机磷酸盐的非生物合成

2026-04-11 12:42 H. J. Fraser, et al. Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《自然-通讯》的研究揭示了太空电离辐射在橄榄石矿物表面诱导化学反应的机制。研究发现,在模拟星际环境的电离辐射作用下,橄榄石表面能够促进氨基酸缩合形成肽链,并合成有机磷酸盐。这一发现为生命起源的“前生物化学”提供了新的视角,表明矿物表面在宇宙空间中可能充当了复杂有机分子合成的催化平台,对理解地外生命起源及星际化学演化具有重要科学意义。

在探索生命起源的征程中,科学家们一直试图揭开复杂有机分子如何在宇宙极端环境中形成的谜团。近日,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上的一项研究指出,太空电离辐射在橄榄石(olivine)矿物表面诱导的化学反应,可能是合成生命前体物质的关键机制。

橄榄石作为一种在行星和星际尘埃中广泛存在的硅酸盐矿物,其表面特性在天体化学中扮演着重要角色。研究团队通过模拟星际空间的电离辐射环境,观察到橄榄石表面能够显著促进氨基酸的缩合反应,从而形成短肽链。这一过程不仅展示了矿物表面作为非生物催化剂的潜力,还揭示了辐射能量如何转化为化学键能,驱动简单的分子前体向更复杂的生物分子演化。

此外,研究还发现,在相同的辐射条件下,橄榄石表面能够促使无机磷酸盐与有机分子结合,生成有机磷酸盐。有机磷酸盐是构成核酸(如DNA和RNA)以及能量载体(如ATP)的核心组分。这一发现表明,在缺乏生物酶的情况下,宇宙中的矿物表面与高能辐射的协同作用,足以在星际介质中构建起生命起源所需的“分子积木”。

该研究通过精密的实验设计,量化了辐射剂量与产物生成率之间的关系,论证了矿物表面不仅是物质的载体,更是活跃的化学反应场所。这一成果为“生命起源于星际空间并随陨石输送至地球”的假说提供了强有力的实验支撑,同时也为未来深空探测中寻找地外生命痕迹提供了新的理论指导。


Journal Reference: Space ionizing radiation triggers the formation of peptides and organophosphates on olivine surfaces. Nature Communications. 

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