科学家首次在星际空间探测到这种生命形成分子

有史以来第一次，科学家们发现了一种复杂的有机分子，称为手性分子在星际空间的范围内，这一发现可以极大地增强我们对生物生命如何在地球上形成的理解？ 甚至可能是银河系其他地方生命进化的前景。

所讨论的分子，环氧丙烷，是在一个巨大的气体云中发现的，称为人马座B2，距离银河系中心约390光年。 人马座 B2 的质量约为太阳质量的 300 万倍，现在我们知道这个巨大的团聚体中间含有手性分子，这是以前在太阳系之外从未检测到的。

“这是在星际空间中检测到的第一个具有手性特性的分子，这使其成为我们理解如何具有手性的一个开创性飞跃。益生元分子是在宇宙中产生的，它们可能对生命起源产生影响，”化学家布雷特·麦奎尔说来自弗吉尼亚州国家射电天文台。

手性是分子的一种几何性质，其中不对称分子显示出几乎相同的化学成分，但构型发生了变化？ 很像镜子吗？ 在所谓的左手或右手版本中。

这是地球上生命的一个关键化学特性，每个分子都有助于形成生物？ 例如氨基酸、蛋白质、酶和糖 ? 仅出现在其自身的左手或右手版本中。 这就是所谓的同手性，虽然它具有生物益处？ 因为匹配的分子可以更好地相互配合以形成更大的有机结构？ 没有人知道这种“手性偏差”是如何产生的。

因此，发现手性存在于我们的太阳系之外？ 在人马座 B2 中检测到“右手”分子？ 是一件大事。 为什么？ 因为它可以帮助解释为什么生命本质上选择一种分子取向而不是另一种。

“环氧丙烷是迄今为止在太空中检测到的最复杂、结构最复杂的分子之一，”其中一位研究人员布兰登·卡罗尔说来自帕萨迪纳加州理工学院。 “检测这种分子为进一步的实验打开了大门，以确定分子旋手性如何以及在何处出现，以及为什么一种形式可能比另一种形式稍微丰富。”

研究人员使用以下方法识别了环氧丙烷的分子特征：绿岸望远镜（GBT）在西弗吉尼亚州，支持观察来自CSIRO 的帕克斯射电望远镜在澳大利亚。

研究小组认为，像这样的复杂分子可能在气体云中由薄薄的冰幔形成，这些冰幔是在漂浮在太空中的极其微小的尘埃颗粒上形成的。 这些冰幔将使分子能够形成更大的分子结构，并在冰蒸发时有助于在云内产生其他化学反应。

这听起来像是一个冰川过程，但手性分子在深空进行这一过程的事实可能有助于解释它们后来如何进入小行星和彗星？ 一旦发生撞击，这可能最终会将分子播种到行星表面。

环氧丙烷的两种“手性”版本。 图片来源：B. Saxton、NRAO/AUI/NSF，数据由 NE Kassim、海军研究实验室、斯隆数字巡天提供

“我们太阳系中的陨石含有早于地球本身的手性分子，最近在彗星中发现了手性分子，”卡罗尔说。 “如此小的身体可能就是将生命推向我们今天所看到的用手习惯的原因。”

换句话说，这些分子？ 我们现在有机会单独研究它们吗？ 可以告诉我们很多关于生命从何而来以及它如何进化的信息，包括为什么它对左撇子或右撇子如此挑剔。

“通过在太空中发现手性分子，我们终于有办法研究这些分子在进入陨石和彗星之前在哪里以及如何形成，”麦奎尔说，“并了解它们在同手性和生命起源中发挥的作用。”

研究结果发表于科学。