探索宇宙奧秘 · 理性思考

不到一茶匙的太空塵埃，正在改寫關(guān)于生命起源的教科書。2023年，NASA的OSIRIS-REx探測器將從小行星貝努（Bennu）采集的樣本送回地球。這批來自46億年前太陽系誕生之初的巖石，最近接受了賓夕法尼亞州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)的精密檢視。研究結(jié)果令人驚訝：構(gòu)成生命的氨基酸，或許并非誕生于溫暖濕潤的液態(tài)水環(huán)境，而是在極寒、強(qiáng)輻射的冰凍太空中悄然成形。 這一發(fā)現(xiàn)直接挑戰(zhàn)了學(xué)界堅(jiān)守?cái)?shù)十年的傳統(tǒng)假說。

過去幾十年，科學(xué)界普遍認(rèn)為氨基酸主要通過斯特雷克合成（Strecker synthesis）形成。這一機(jī)制需要?dú)淝杷帷迸c醛酮類物質(zhì)在液態(tài)水中發(fā)生反應(yīng)，溫度還得相當(dāng)溫和。正因如此，科學(xué)家一直在尋找那些曾擁有液態(tài)水海洋的古老天體，認(rèn)為它們才是生命的"搖籃"。

為了確認(rèn)這一推斷，研究團(tuán)隊(duì)將貝努樣本與1969年墜落在澳大利亞的默奇森隕石（Murchison meteorite）進(jìn)行了詳細(xì)比對(duì)。默奇森隕石是有機(jī)化學(xué)研究的"黃金標(biāo)準(zhǔn)"，其氨基酸確實(shí)顯示出液態(tài)水參與形成的同位素特征。

但貝努完全不同。它的碳氮同位素比例與默奇森存在系統(tǒng)性差異，暗示這兩顆天體的母體誕生于太陽系化學(xué)性質(zhì)截然不同的區(qū)域。默奇森可能來自小行星帶內(nèi)部，經(jīng)歷了溫和的水熱活動(dòng)；而貝努的母體則很可能游蕩在更寒冷、更偏遠(yuǎn)的外太陽系，在那里，放射性衰變和宇宙射線轟擊冰層，催化了氨基酸的生成。 這種"冷合成"機(jī)制此前只在理論模型中存在，貝努樣本首次提供了確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

新發(fā)現(xiàn)還帶來了更深層的不解之謎。氨基酸具有手性，就像左手和右手互為鏡像。傳統(tǒng)化學(xué)認(rèn)為，非生物過程產(chǎn)生的左右手分子應(yīng)該具有完全相同的同位素組成。但貝努樣本中，谷氨酸酸的兩種鏡像形式卻顯示出截然不同的氮同位素值。

"為什么兩個(gè)鏡像分子會(huì)攜帶不同的氮信號(hào)？我們目前毫無頭緒，"巴欽斯基坦言。這一異常暗示，早期太陽系中可能存在某種未知的選擇性機(jī)制，優(yōu)先在特定手性分子中富集了氮-15。這不僅關(guān)系到生命起源的化學(xué)細(xì)節(jié)，更可能觸及生命為何最終選擇了特定手性（地球上生命幾乎都使用左手氨基酸）這一根本問題。

貝努樣本的分析熱潮，也為中國即將展開的小行星探測提供了關(guān)鍵參照。2025年，中國天問二號(hào)任務(wù)將發(fā)射升空，目標(biāo)是小行星2016 HO3（振蕩天星）。這不僅是一次技術(shù)驗(yàn)證，更是中國首次小行星采樣返回任務(wù)。與OSIRIS-REx類似，天問二號(hào)將采用"觸碰即走"的方式采集表面物質(zhì)，最終將這些原始太陽系的"時(shí)間膠囊"帶回地球。

從默奇森到貝努，人類對(duì)宇宙生命原料的認(rèn)知正在從"單一溫床"轉(zhuǎn)向"多元工廠"。一茶匙塵埃足以顛覆既有范式，而更深空的采樣返回，或許將徹底解開生命起源的終極謎題。

Baczynski, A. A., et al. (2026). 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. DOI: 10.1073/pnas.2517723123

Pennsylvania State University. (2026, February 9). Building blocks of life discovered in Bennu asteroid rewrite origin story. Phys.org.