中國科學(xué)院海洋研究所最新研究揭示生命起源的關(guān)鍵

本報訊（記者廖洋 通訊員王敏）近日，中國科學(xué)院海洋研究所研究員孫衛(wèi)東課題組在生命起源領(lǐng)域取得重要進展。課題組利用高溫高壓實驗證明了氮氣可以快速參與蛇紋石化過程并生成大量氨氣，說明了地球早期在巖漿海后期，蛇紋石化導(dǎo)致地球大氣由“二氧化碳+氮氣”轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍睔?甲烷”，在閃電作用下合成大量氨基酸，在超臨界水+二氧化碳層形成氨基酸濃湯，這是生命起源的關(guān)鍵。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)通報》。

傳統(tǒng)認為冥古代地球大氣主要成分是二氧化碳和氮氣，缺乏甲烷和氨氣，在中性大氣里氨基酸合成效率將大大降低，氨基酸能否在原始大氣中大量合成存在爭議。針對冥古代地表氨基酸合成缺乏關(guān)鍵原料氨這一問題，孫衛(wèi)東課題組進行了蛇紋石化合成氨的高溫高壓水熱實驗，研究“橄欖巖-水-氮氣（-二氧化碳）”體系在冥古代地表溫壓條件下的反應(yīng)，以此證明氮氣參與蛇紋石化合成氨過程，進而為生命起源過程中氨的來源提供啟示。

研究證明，在冥古代地表可以廣泛發(fā)生蛇紋石化合成氨過程，保守估算，該過程每年可以為地表系統(tǒng)提供超過1015克數(shù)量級的氨?；谏鲜鼋Y(jié)果，研究人員提出，在冥古代地表廣泛的蛇紋石化作用下，氫氣、甲烷和氨大量生成，在閃電作用下形成氨基酸濃湯，為生命起源提供了適宜環(huán)境，這對于理解早期大氣演化和前生物合成反應(yīng)具有重要意義。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.04.038

《中國科學(xué)報》 (2023-06-29 第3版綜合)