宇宙冷云：生命起源的古老根源？
隐藏在宇宙云层的生命密码，究竟是什么？讲述着怎么样的生命起源故事？
生命有可能比太阳还古老吗？宇宙云层中到底蕴藏着什么？让我们一起走近宇宙中的生命密码。
在实验室中加热冰冻条件下的星际气体云中发现的冰类似物会产生一种氨基酸。
插图描绘了其中一种含有前生物分子的云的样子。
(图片来源：Jurik Peter/Shutterstock.com）
新的实验室实验表明，氨基酸可以在星际分子气体云的严寒条件下形成，这进一步证明了我们所知的生命的基本构成元素来自深空。
科学家们通过冷冻二氧化碳和氨来模拟星际冰层，这种冰层通常可能存在于产生恒星的寒冷分子气体云中，然后将这些冰层缓慢升温至 62 开尔文（摄氏零下 211 度，或华氏零下 348 度），就能够生成氨基甲酸。
氨基甲酸是一种简单的氨基酸。在生物化学中，它可以与磷酸单元连接，形成氨基甲酰基磷酸等分子。氨基甲酰基磷酸在尿素循环中非常重要，还可以作为各种核碱基和其他氨基酸的前体，而核碱基和其他氨基酸是蛋白质的组成部分。
这一发现由夏威夷大学马诺阿分校和国立东华大学的科学家领导实施，它加强了这样一种理论，即地球生命的组成部分--氨基酸、糖类、蛋白质，甚至更复杂的有机分子--是在太空中形成的，然后才被送到地球上。
"这项新研究的资深作者之一、夏威夷大学的拉尔夫-凯泽（Ralf Kaiser）告诉太空网："氨基酸有可能在冷分子云中形成，我们在实验室中做的实验为此提供了证据。"我们的研究表明，二氧化碳和氨实际上只需升温就能形成氨基甲酸"。
"罗塞塔 "任务在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星中检测到了氨基酸甘氨酸时，人们在陨石中也已经检测到了许多氨基酸；日本 "隼鸟2号 "任务从小行星 "龙宫 "返回地球的物质样本中也发现了氨基酸。
2023年3月发表的研究发现，像这样的小行星可能获得了氨基酸，这些氨基酸是通过最终产生太阳的前太阳星云中的电离化学反应形成的。以前的实验也曾成功地从星际冰与来自银河宇宙射线的电离辐射相互作用的类似物中形成氨基酸。
然而，新结果首次表明，即使没有电离辐射，氨基酸也能形成，而且还为氨基酸形成的温度设定了下限。这一发现进一步表明，生命的基本组成部分甚至在太阳和行星出现之前就已经形成。
遗憾的是，迄今为止尚未证实在星际分子云中探测到氨基酸，而今年夏天据称在一千光年外的分子云中探测到的氨基酸色氨酸（制造蛋白质所必需的氨基酸之一），后来也被推翻了。凯泽说：“迄今为止，唯一检测到氨基酸的地方是在彗星和陨石中。”
然而，就计算结果而言，新发现支持了氨基酸应该存在于恒星形成区域的理论。最重要的是，凯泽和他的同事们发现，当分子云在内部年轻恒星的能量作用下升温时，氨基甲酸和氨基甲酸铵（也在实验中产生）可以升华形成稳定的气体。
凯泽说："我们将温度升高到290开尔文（17摄氏度，或62华氏度），它们在气相中存活下来，因此可以被射电望远镜探测到。这些射电望远镜包括位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA），该阵列一直在对原行星盘进行成像。这些盘正在忙于形成小行星和原行星，如果能在这些盘中探测到氨基酸，将进一步支持氨基酸诞生于孕育恒星和行星的分子云中，然后在气态阶段吸积成行星体的理论。
研究小组讨论的分子示意图。(图片来源：ACS Cent.）
凯泽说，目前，下一步工作是在模拟星际云和恒星形成区的条件下，合成其他有机化合物。他说："我们想看看，是否有可能在实验室条件下做实验也能形成更复杂的生物有机分子。“”在最近的一篇论文中，凯泽和他的同事用氨和乙醛冰的混合物生产出了一种螯合剂。
螯合剂能将离子与镁、钾和钠等 "金属离子 "结合在一起。这在细胞生物学中对于通过细胞膜运输离子非常重要，但通常需要非常复杂的分子来推动这些过程--科学家们甚至不确定这些分子能否在太空中形成。
然而，凯泽说，他的实验产生了一种更基本的分子，"由氨和乙醛形成的前生物螯合剂是一种非常简单和通用的途径，类似于氨基甲酸，可以在太空中形成更复杂的系统"。
随着进化生物学家追溯地球上生物化学的进化过程，随着天文学家进一步了解生命所使用的日益复杂的有机分子是如何在太空中形成的，他们将继续接近中间的交汇点，并确定地球上生命的起源，或许还有更远的地方。