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银河中心首找到赤藻酮糖:恒星诞生前,星际空间已备妥生命原料

2026-7-15 寰宇科学

地球生命起源并非全然为地球自产自销的奇迹,而是继承自宇宙星际空间累积的丰富化学资产。不同于过去从陨石、小行星样本检测到类糖化合物,天文学家现在首次从银河系中心区域发现具3个以上碳原子的“真正糖”,强调在恒星或行星出现前,星际空间已具备一定化学复杂性。

糖是生命形成化学条件之一,细胞利用糖提供能量,并作为原料建构更大生物分子,而RNA、DNA骨架也是由交替排列的五碳糖(戊糖)与磷酸根通过磷酸二酯键相连而成。

而生命起源研究核心问题之一,是原始地球如何形成第一个单糖。

过去研究已在太空侦测到简单糖前体(如:羟乙醛),陨石、贝努小行星样本也发现核糖、葡萄糖,但想找到真正含3个或更多碳原子的糖,目光可能要放在充满浓厚气体云、富含复杂有机分子的银河系中心分子区。

天文学家先前曾在中心分子区名为G+0.693的气体云内探测到一些生命起源分子,西班牙天体生物学中心团队于是将电波望远镜瞄准G+0.693,首次从星系介质观测到含3个以上碳原子的完整糖分子──赤藻酮糖(erythrulose),且含量比结构更简单的三碳糖(如甘油醛、二羟基丙酮)高出至少8~17倍。

电脑模型表明,赤藻酮糖依附于太空微小尘埃颗粒冰冷表面,当两种双碳化合物──羟乙醛(Glycolaldehyde)、乙二醇(ethyleneglycol)受宇宙辐射活化,便能在尘埃表面结合生成赤藻酮糖。

地球生命原料可能是“宇宙进口”

这项发现对生命起源研究具重要意义,由于糖类是RNA、DNA核心骨架,也是细胞能量代谢关键分子,赤藻酮糖在适当条件下可转化为核酸前体物质,因此团队认为,这类星际糖分子可能在地球形成前就已存于太空,后续藉小行星、彗星撞击带到地球表面,为地球生命提供重要有机原料。

此外,赤藻酮糖是目前在星际空间发现的最大非环状有机分子之一,表明银河系中心分子云具备比先前想象更复杂的化学合成能力。

在地球上,赤藻酮糖是覆盆子天然糖分子,不过太空中的赤藻酮糖混杂其他物质,不会成为人类食材,只会成为生命起源绝佳原料。

新论文发表在《自然天文学》(NatureAstronomy)期刊。