
宾州州立大学团队分析了一小勺大小的太空尘埃,使用了能够测量同位素、原子质量细微变化的定制仪器。图片来源:Jaydyn Isiminger / 宾夕法尼亚州立大学
宇宙“生命原料”再揭新谜:宾州州立大学团队发现彗星样小行星贝努中的氨基酸,可能在极寒、放射性环境下形成
2026 年 2 月宾州州立大学研究发表在《美国国家科学院院刊》
研究亮点超古老样本:NASA OSIRIS‑REx 任务将 4.6 亿年历史的彗星样小行星贝努(Bennu)碎片送回地球。
新发现:宾州州立大学(Penn State)团队证明,贝努样本中的氨基酸——构成蛋白质和肽的基本分子——并非像以往所设想的那样在温水中形成,而是可能在冰冷、放射性环境中合成。
多样化合成路径:研究揭示氨基酸形成的途径和条件更为多样,远超“温水+水解”传统模型。
研究方法极微量测定:使用专用同位素测量仪器,能够在微量有机化合物(如甘氨酸)上进行同位素分析。
样本对比:将贝努样本与 1969 年在澳大利亚坠落的著名 Murchison 陶粒(富含碳)中的氨基酸进行同位素和结构比对。
聚焦甘氨酸:甘氨酸是最简单的氨基酸,也是早期前生化研究的关键指标。
关键发现冰冷放射环境下合成:贝努样本中的甘氨酸显示的同位素模式与 Murchison 颗粒完全不同,暗示其在早期太阳系外部、被强辐射照射的冰层中生成。
不同起源区:两种天体的父体可能来源于太阳系不同的化学区块,反映出更广泛的化学多样性。
镜像同位素差异:贝努样本中两种手性形式的谷氨酸表现出显著不同的氮同位素值,提出了“同位素分化为何会出现镜像差异”的新问题。
专家解读“我们的研究颠覆了传统关于小行星中氨基酸形成的假设,”宾州州立大学地球科学系副助理教授 Allison Baczynski 说。 “氨基酸在多种环境下均可生成,而不仅仅是温水环境。我们现在看到的合成途径更为多样。”
“在极寒、放射性环境中合成的氨基酸,为早期地球获取生命关键组分提供了新的可能路径。” – 研究团队成员 Ophélie McIntosh
对生命起源的启示这项研究表明,早期地球可能通过多样的空间途径(冰、放射、温水)获取生命基本原料。
进一步分析不同陨石和小行星样本,将有助于揭示生命起源的多元化合成路径。
展望研究团队计划继续对更多陨石样本进行同位素和结构分析,以判断是否存在更广泛的化学多样性。
同时,将深入探究镜像氨基酸同位素差异的根源,或许能为理解生命早期手性选择提供线索。
勇编撰自论文"Multiple formation pathways for amino acids in the early Solar System based on carbon and nitrogen isotopes in asteroid Bennu samples".Proceedings of the National Academy of Sciences.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。