原恒星气体云蕴含“生命的密码”
从甲酰胺之类复杂的有机分子制成了生命体必需的糖、氨基酸和核酸,甲酰胺存在于地球和类似太阳的恒星形成区域。西班牙和多个国家的天体物理学家组合为科学团队,他们在5个原恒星的云团中发现了甲酰胺分子,在微小的灰尘颗粒中存在这类有机分子。生命和生命分子如何起源?这是科学家在生命起源的探索中遇到的最大挑战之一,在某个地方寻找最初生命形态的有机物质。甲酰胺(NH2CHO) 是生命物质理想的候选对象,它包含了生命体必需的4种基本元素——氮、氧、碳和氧,这些元素可以合成氨基酸、碳水化合物、核酸和其它生命有机物的关键化合物。
太空的有机分子甲酰胺十分丰富,它们主要蕴藏在分子云、恒星形成时的浓缩气体云和灰尘之中。以西班牙的科学家为主组成了一支国际科学团队,他们在恒星诞生的气体云中发现了甲酰胺,科学团队一共搜索了10个原初的恒星气体云。东京大学的研究人员阿纳·洛佩兹·塞皮尔克尔解释说,国际合作团队在5个类似太阳系的原初恒星云中发现了甲酰胺,这一发现表明了一个事实:生命分子广泛地存在于分子云团中,太阳系在最初形成的分子云时期也是如此。
在其它5个原初的恒星系分子云团中没有发现甲酰胺物质,这些分子云团处于更早形成时的寒冷阶段,这说明甲酰胺在分子云团的出现要满足最低温度的条件。皇家天文学会《每月通讯》杂志刊登了科学团队的成果,甲酰胺怎样在原初的星际云条件下产生?科学团队给出了其中的线索,甲酰胺分子形成于分子云中灰尘颗粒的表面,从异氰酸 (HNCO)的有机物质中产生了甲酰胺,化学反应被称为氢化作用,这是一种氢原子数增加的反应过程。

通过氢化作用形成了甲酰胺,它们附着在灰尘颗粒物的表面,原初的恒星分子云气体的温度不断上升、原恒星的诞生过程促进了甲酰胺分子的形成,天文学家通过射电望远镜观测到它们的存在。甲酰胺不是潜在生命起源的唯一有机分子,天体化学家之前在恒星 MWC 480原行星盘的外侧探测到了甲基氰 (CH3CN),《自然》杂志公布了甲基氰发现的成果。在太空分子云团中发现了两种有机分子,甲酰胺是在原恒星的分子云团中发现的,甲酰胺有机分子的形成时间更早,甲基氰是在原行星盘的外侧发现的,甲基氰有机分子的形成时间更晚。
天体化学和天体物理学的研究成果表明,复杂有机分子的存在持续到了恒星形成的晚期,甚至在恒星形成之后继续存在。甲酰胺分子相对说来的优势更大,它包含了一种生命的基本元素氧。甲酰胺可能是生命起源之前有机物质最强有力的候选对象,从甲酰胺中形成了氨基酸、核酸和遗传物质,从甲基氰中也可以合成氨基酸。甲酰胺是十分重要的生物分子,它们从类似太阳的恒星诞生之前的分子云团中产生,甲酰胺产生的数量很多,分布的范围很广。
(太阳系的太阳和地球年龄为40到50亿年,太阳系中最早、最简单的生命体出现在大约30多亿年之前,太阳和地球比地球上原初的简单生命体更为古老。人类生命体的出现经历了几百万年,人类文明的产生经过了几万年,人类文明出现的时间远远低于地球和太阳的年龄。人类观测天体运行和研究自然规律的历史有数千年到上万年,可以追溯到人类诞生的最早期。

天文学起源于中国、埃及、印度、巴比伦四大文明古国,狩猎和农业耕作是原始人最早的生产活动,天文学在农业经济社会表现为实用的技术,中国古代先民记录时节的阴历直接指导了农业生产活动,其它文明古国有类似的天文历法。古代天文学还发挥了预测吉凶祸福的功能,占星术士是古代社会的天文学家或天文学家的“鼻祖”,古代天象学应用于家庭的婚丧嫁娶和国家的征战讨伐活动中,天象预测混杂了科学和宗教迷信的成分。
现代天文学起始于意大利,伽利略第一次将最简陋的望远镜对准了天空,现代天文学发源于欧洲的文艺复兴时期,经历了500年到600年的发展,二十世纪以来,天文学步入了历史上最快的发展阶段,进入二十一世纪以来,每年、每月、甚至每天的天文成果几乎是层出不穷。几百、几千年的天文学史与数十亿年的太阳和地球史相比极其短暂,天文学家不可能在极短的时间内揭示太阳系和宇宙的所有奥秘,但目前的天文学达到了令人惊叹的水平。
“太空生命学”目前的研究成果表明,太阳系最早的简单生命体起源于有机分子,这些有机分子在太阳和地球形成之前就已经存在,科学家在原初恒星诞生的星际分子云团中发现了有机分子。“生命的奇迹”超出了人们的想象。在遗传物质或生命基因中潜藏了“宇宙的密码””。人们遥望星空,畅想生命,自豪感油然而生,生命从太阳和地球的前期走来,从远古的宇宙走向了我们。)

(编译:2015-4-17)