星际肽键形成新途径:无水的星际空间也能制造生命基础分子
【前沿科学转载】
地球上的生命从何而来?这是科学界最古老也最深刻的问题之一。氨基酸是蛋白质的基本单元,而蛋白质是生命活动的核心执行者。然而,从单独的氨基酸分子连接到一起形成肽链(进而构成蛋白质),在液态水环境中实际上是一个热力学不利的反应方向——水分子会抑制脱水缩合反应。因此,生命起源研究中的一个关键问题就是:早期的肽链是如何在缺乏酶的原始地球上形成的?
发表于arXiv的最新研究提出了一个令人振奋的全新解释:肽键可以在星际空间条件下,通过一种非水性的高能途径形成。研究团队通过模拟星际介质的极端环境——超低温度(约10K)、超高真空和强辐射场——发现氨基酸分子在星际尘埃颗粒表面可以被宇宙射线和紫外线激发,形成高活性的自由基中间体,进而相互连接形成肽键。
这一机制的关键突破在于它完全不需要水的参与。事实上,该研究证明水分子反而会抑制星际空间中的肽键形成效率。在无水条件下,氨基酸分子可以直接通过固相反应在尘埃颗粒表面聚合成长链肽。这意味着即使在没有液态水的早期行星环境中,生命的基本建筑构件仍然可以通过星际化学途径产生。
研究团队进一步计算了各种星际环境中这一反应的通量,发现分子云、原行星盘以及彗星表面都是肽键形成的理想场所。这些太空中合成的肽类物质随后可以通过彗星和小行星的撞击被运送到类地行星表面——这为”泛种论”(panspermia)假说提供了新的化学依据。
这项研究不仅深化了我们对生命起源的理解,还对天体生物学探索具有直接指导意义。未来对彗星和小行星的采样任务,特别是那些旨在寻找生命前体有机物的任务,可以更有针对性地寻找这类无水条件下形成的肽类物质。
来源:
📄 arXiv:2607.26814 — “An interstellar energetic and non-aqueous pathway to peptide formation”
🏷️ 分类:astro-ph.GA
📅 提交日期:2026-07-29
