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每日动态!有氨基酸不等于有生命

■记者 高雅丽 沈春蕾 赵广立

近日,日本文部科学省称,科学家在小行星探测器“隼鸟2号”采集的样本中检测到了20多种氨基酸。这些样本来自“隼鸟2号”2020年对小行星“龙宫”的探测。根据日本横滨国立大学天体生物学名誉教授小林宪正的观点,在地球以外天体上发现多种氨基酸“史无前例”,甚至可能暗示地球以外存在生命。

这次发现的氨基酸真的这么神奇吗?多位专家回应《中国科学报》时指出,这不是人类首次在地外材料中发现氨基酸,目前很难用“有无生命”来总结在地外探索中的新发现。不过“隼鸟2号”带回的样本,能够帮助科学家认识早期地球生命起源这一重要科学问题,了解前生命时期的地球可能是什么样的,以及在没有生命参与的情况下,第一批蛋白质是如何形成的。

并非首次发现

针对这次在“龙宫”表面样本检测出的氨基酸,中科院紫金山天文台研究员季江徽表示,这不是科学家首次在地球外发现氨基酸。


(资料图片)

在1969年坠落于澳大利亚的默奇森陨石中,科学家发现了100多种氨基酸,不过由于陨石可能受到地球污染,地外氨基酸存在的证据不足。此外,科学家在人马座B2、猎户座KL和W51都发现了最简单的氨基酸——甘氨酸的存在。

2015年,罗塞塔飞船携带的菲莱登陆器在丘留莫夫—格拉西缅科彗星上,发现氮和氨基酸等构成生命的关键成分。科学家此前在小行星陨石样品中,也多次发现氨基酸。

不过,相比于以往研究过的陨石,这类在自然状态下的地外天体采集到的样品十分特殊。而且,这批“龙宫”样本来自不受阳光或宇宙射线侵蚀的小行星表层下,样本分析也是在没有将其暴露于地球空气中的情况下进行的。

氨基酸是蛋白质的组成部分。对于地球上最初的氨基酸从何而来,有地球形成和太空形成两种说法。一种说法认为氨基酸是通过陨石从太空带到地球的,此前在陨石中检出过氨基酸;但也有说法认为,地球原本就有氨基酸,陨石上发现的氨基酸是陨石落入地球后附着的。

北京天文馆名誉馆长、北京市科学技术研究院科学传播中心首席科学家朱进表示,地球上的水、氨基酸等,都有可能通过小行星(小型天体)撞击地球的形式来到地球表面。“隼鸟二号”的发现,是对这个观点的某种支持。

不是唯一的判断标准

是否存在生命,氨基酸并不是唯一的评判标准。

中科院地质与地球物理研究所博士后申建勋指出,氨基酸分为能够合成生物蛋白质和不能合成生物蛋白质两种,只要是有氨基和羧酸官能团存在的有机物,广义上都可称为氨基酸。

“目前发现的生物蛋白质中的氨基酸是23种拥有左手旋光性和特定支链的α—氨基酸,除一些蛋白质的翻译后修饰形成的衍生氨基酸外,其他成千上万种氨基酸并不能为地球生物的蛋白质提供组成元件。”申建勋强调。

根据报道,这次在“龙宫”发现的氨基酸中,包括人体必需的异亮氨酸和缬氨酸。

此外,科学家还发现了作为胶原蛋白材料的甘氨酸和作为提鲜成分而广为人知的谷氨酸,以及多种非蛋白氨基酸。

“地球上已知生命的结构蛋白质都是由左旋氨基酸作为基本组成元件合成的,这种对于左右手性的选择几乎只出现在生命体中,自然界或实验室中通过非生命过程形成的氨基酸通常是‘左旋’和‘右旋’各占一半。”申建勋说,就像发现了砖头不一定代表那里一定有楼房一样,检测到可组成生命的化学物质不代表有生命,也不能推断多久以后会形成生命。

他指出,鉴于我们只了解地球上生命的特征,这可能限制了我们对于外星生命存在形式的预判。因此,我们很难用有无生命来总结在地外探索中的新发现,只能依据化学系统的复杂程度来描述这些现象。

小行星探测在加速

太空中的小行星那么多,为什么科学家会将目光聚焦在“龙宫”上?

“龙宫”是一颗碳质小行星(C型小行星),直径约900米,由众多大大小小的石块依靠自身引力聚集在一起而形成。季江徽表示,根据“隼鸟2号”之前对“龙宫”的观察,这颗小行星内部有水合矿物的痕迹,或许这是“水”从星际空间被带到地球的证据,生命起源也许来自小行星。

申建勋指出,较高的地外天体氨基酸多样性和可能的星际传输途径在天体生物学界确实是一件令人兴奋的事,这表明与地球很类似的火星可能在地表以下也存在较多元的有机分子。因此,此次“龙宫”的发现更加激发了科学家对火星生命信号探测的动力和使命感。

小行星探测,一直是热门的研究方向。除了日本的“隼鸟2号”,2023年,美国探测器奥西里斯—REx将从小行星“贝努”采集样本并送回地球。

中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥在接受媒体采访时表示,天问二号小行星探测器已经进入初样研制阶段,预计会在2025年发射,将实现首次从地球“准卫星”取回样品。

关键词: 非蛋白氨基酸 生命起源

责任编辑:Rex_14

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