Science：核糖可能在整個宇宙中大量存在
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一項新的研究提示著核糖---RNA中的「R」---可能存在於在太陽系中穿梭的彗星和小行星，而且可能在整個宇宙中比之前所認為的更加大量的存在。相關研究結果發表在2016年4月8日那期Science期刊上，論文標題為「Ribose and related sugars from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogs」。
這項發現不僅對研究地球上的生命起源，而且對理解在我們的星球外可能存在多少生命，產生影響。
科學家們已知道生命所需的幾種分子包括氨基酸、鹼基以及其他能夠通過彗星冰塊與太空輻射之間的相互作用製造出來。但是，在此之前，組成RNA分子骨架的核糖一直讓人難以捉摸。
美國太空總署（NASA）艾姆斯研究中心天體化學家Andrew Mattioda（未參與這項研究）說，這項新的研究填補了其中的另一個難題。
他說，「如果生命所需的所有這些分子在太空中到處存在，那麼在地球外發現生命的情況將會變得更好。」
RNA的全稱是核糖核酸，是地球上生命所需的三種大分子之一，另外兩種是DNA和蛋白。
很多科學家認為RNA要比DNA更加古老，而且認為在DNA出現之前，一種「RNA世界」就已存在於地球。然而，作為RNA中的一種關鍵組分，核糖僅在特殊條件下形成，而且科學家們說，在生命進化出之前，這些條件在我們的星球上並不存在。因此，首批RNA鏈上的核糖來自何處呢？
為了觀察這種分子是否可能由小行星和彗星帶到地球上，法國研究人員在一家法國實驗室中再次重建早期太陽系中的條件，以便觀察核糖是否可能在太空中容易製造出。
他們首先利用水、甲醇和氨開展研究，這是因為這些分子在太陽系初始形成時在太陽周圍形成的原行星盤（protoplanetary disk）中大量存在，而且也在整個宇宙的氣體雲中大量存在。這些分子被放在真空中，然後冷卻到80開爾文（即華氏-328度）。
由此形成的冰塊隨後加熱到室溫，這會導致揮發性分子升華，留下薄膜材料。
論文共同通信作者、法國尼斯大學化學家Uwe Meierhenrich說，「這只是模擬彗星冰塊，但並不模擬彗塵埃顆粒。」
這項實驗花了大約6天時間完成，結果在實驗室中製造出僅僅100微克人造彗星冰渣。
在此之前，世界各地的實驗室已上百次製造出人造彗星冰塊，但是科學家不曾有方法在這些樣品中檢測到諸如核糖之類的糖分子。
論文共同通信作者、尼斯大學科學家Cornelia Meinert解釋道，這些實驗不僅製造出糖分子和糖相關分子，而且也製造出氨基酸、羧酸和醇。
她說，「我們面對著一種非常複雜的含有大量不同分子的樣品。因此，鑒定單個化合物是非常困難的。」
Meinert說，直到她所在的研究團隊能夠使用一種被稱作多維氣相色譜（multidimensional gas chromatography）的新技術時，他們才能夠在這些樣品中全部檢測到核糖。
研究人員說，他們製造出的冰塊樣品可能在太陽系的其他地方也容易地製造出。
Meinert說，「我們模擬的冰塊產生是一種非常普遍的過程，它能夠在分子雲中發生，也能夠在原行星盤中發生。它證實這種潛在的首個遺傳物質（編者註：通常指RNA和DNA，但這裡指RNA）的分子構件（如氨基酸和鹼基等，這裡指核糖）在星際環境中大量存在。」
在美國太空總署艾姆斯研究中心對彗星冰塊開展過類似研究的Scott Sandford（未參與這項研究）說，將糖類物質放入太空中能夠製造的分子列表是理解生命中的哪些構件也可能在其他的世界中被用來培育生命的一個重要步驟。
他說，「迄今為止，因為這些構件在星球上的生命開始中發揮作用，所以情形很可能就是它們存在於星球上，並提供幫助。」
原始出處：Ribose and related sugars from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogs
doi:10.1126/science.aad8137
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