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标 题[摘录]发现太空中有生命基石—氨基酸
发信站铭传筑梦别境 (Sat Oct 4 23:15:04 2003)
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寻找地球生命起源,一直是许多科学家努力的目标。生命的基石是DNA、RNA与蛋
白质,但这些物质在宇宙中最初是如何出现、如何演化,并没有定论。天文生物
学(astrobiology)这门新兴的学科,就想解答这类的问题。
科学家认为地球上的生命大约是在地球行程後约十几亿年左右开始出现,但地球
上到底曾经历什麽样的过程将原本的无机质转变成能形成生命的有机质?从陨石
的研究与电脑模拟结果显示:促成有机质形成的因素,可能同时来自地球本身与
外太空。天文学家现今较公认的太阳系起源理论:太阳星云说(solar nebula
theory),认为太阳是从一团由灰尘与气体组成的巨大分子云逐渐收缩而成,中
心聚集最多质量之处即为太阳所在,其他太阳周边的剩余物质则逐渐形成行星、
卫星、彗星与小行星等。因彗星与小行星的形成物质是太阳系的原始物质,因此
彗星与小行星上可能有形成生命的有机质;当彗星或或小行星撞击地球时,便将
这些生命基体带到地球上,在地球的适当环境中逐渐演化。不过,天文学家对这
个理论的争议还是很大。
国立台湾师范大学地球科学系管一政教授与来自美国与荷兰的研究伙伴Pascale
Ehrenfreund、Steve Charnley等人,於2003年8月中旬陆续发表报告指出:他们
利用电波观测,在银河系中发现氨基酸(amino acid)家族中的氨基乙酸(Glycine
,CH2NH2COOH)的踪迹 (Y-J Kuan et al. 2003 Astrophys. J. 593 848)。因氨
基酸为一种非常复杂的有机分子,且是形成蛋白质等的基本物质,因此太空氨基
酸的发现,提供给上述生命外来说的理论提供非常有效的证据。
氨基乙酸是20种最简单的氨基酸之一。管教授等人利用位在美国亚利桑纳州国立
电波天文台(National Radio Astronomy Observatory,NRAO)的12米电波望远
镜,历经四年的努力,在银河系人马座B2、猎户座KL与猎户座W51等三个巨大分子
云的高温核心附近侦测到有氨基乙酸的反应,而巨大分子云往往是恒星诞生的温床
。在距离数千光年远的分子云中侦测特定分子的谱线并不容易,因为谱线强度很微
弱,且易受其他分子谱线的干扰。因此管教授等人决定测量位於高频(短波)波段
的分子谱线,这种谱线会在分子云温度与密度较高的区域中产生;他们在此比现至
少10条氨基乙酸的谱线,在他们之前的相关研究,只有发现2条类似的谱线。不过
,虽然在巨大分子云核心侦测到氨基乙酸的存在,化学家在实验室中也可以经由紫
外线照射有机分子的方式来获得氨基乙酸,但对於氨基乙酸如何在巨大分子云当中
产生的化学机制仍无法解释。
由於在巨大分子云中侦测到的氨基乙酸谱线性质,与在彗星或小行星中发现非常近
似,因此管教授等人认为在太空中发现氨基乙酸,可能是建立太阳系或银河其他地
区,与氨基酸或生命起源有某种关连的开始,或至少可以让天文生物学家们追溯太
阳系早期形成地球的分子云的化学性质。
参考资料来源:
http://physicsweb.org/article/world/16/10/8
http://physicsweb.org/article/news/7/8/7
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99992558
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