生命的字母，在太空中被发现
五个核碱基——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿苷——是编码DNA和RNA中遗传信息的化学字母，是所有已知地球生命的基础分子。这些物质在小行星材料中的存在已经被分别确认过，但在来自已知来源小行星的单一、未受污染的地外样本中检测到全部五个，这是一个里程碑，大大加强了宇宙对生命化学起源贡献的科学证据。
日本隼鸟2号航天器从近地小行星龙宫返回的材料分析中，科学家正是做出了这一发现。龙宫样本——在2019年收集，2020年末返回地球——已成为历史上科学成果最丰硕的地外样本之一，不断产生关于这颗原始富碳小行星化学成分的发现，该小行星在早期太阳系中形成。
为什么龙宫很重要
并非所有小行星在生命起源问题上都具有科学等价性。龙宫被分类为C型（碳质）小行星——最原始的化学类别，由自46亿年前太阳系形成以来经历很少改变的物质组成。这些天体是太阳系中与组成早期地球的星际尘埃和微行星最接近的类似物。
隼鸟2号任务的设计目的是从龙宫的地表和地下返回样本，并以一种污染控制的方式进行，使科学家能够明确地将检测到的化合物归因于小行星而不是地球污染。这种方法学上的严谨性使核碱基的检测具有科学意义：以前的陨石分析总是面临地球污染的可能性，因为陨石从坠落地球那一刻起就暴露在地球生物圈中。
全部五个核碱基已确认
对龙宫样本的先前分析已经检测到了多个核碱基。全部五个的确认——腺嘌呤和鸟嘌呤（嘌呤类）、胞嘧啶和胸腺嘧啶（在DNA中发现的嘧啶类）以及尿苷（胸腺嘧啶的RNA等当物）——将这一结果从有趣提升为具有里程碑意义。
在单一原始样本中同时检测到全部五个的事实表明，在原始碳质小行星中运作的化学过程能够通过非生物化学合成核碱基的完整集合。最有可能的合成途径涉及简单碳化合物和氨在水冰和紫外线辐射存在下的反应——这些过程在实验室中得到充分理解，已知在星际介质中运作。
对生命起源的启示
这一发现对科学中最深刻的问题之一有所贡献——但并未解决：生命的分子机器是如何在地球上起源的？泛种子论假说，以其最温和的形式，表明生命的化学构成成分是由碳质小行星和彗星在约38-41亿年前的晚期重轰击期间运送到早期地球的。龙宫的结果通过证明存在一颗原始小行星，它在化学上能够携带全部五个核碱基，并且至少有一颗这样的小行星将物质运送到穿越地球的轨道，从而支持了这一假说。
结果未能确立的是，生命本身，甚至更复杂的前生物化学，能够在小行星中形成。拥有核碱基和拥有自我复制的RNA或DNA分子之间的差距是巨大的，涉及催化、浓度和小行星不太可能提供的化学环境。龙宫样本证明了太空运送了这些字母——这些字母是如何被组装成生物学第一个词的问题仍然悬而未决。
本文基于Space.com的报道。阅读原文。
Originally published on space.com
