近日，“科学家首次在地外天体上发现生命物质”的热搜中指的正是氨基酸。科学家在“隼鸟2号”从3亿多公里外的小行星“龙宫”带回的样本中发现了氨基酸，包括了异亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸等至少23种氨基酸，其中一部分氨基酸更是地球生物蛋白质的组成部分。此外，样本中还发现了有机大分子以及含氮化合物。

宇宙中的氨基酸是怎么形成的？发现氨基酸能够证实地外生命的存在吗？地球生命的起源与之有关吗？下面跟着小博一起来了解一下吧！

一、氨基酸结构与地球的不同

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分，同时也是形成生命密码系统的基本要素。地球生物的氨基酸组成有且只有22种。

据现有研究表示，氨基酸首次出现在宇宙大爆炸后的1.68亿年，至今仍在宇宙中不断产生。太阳系中的氨基酸可能源自星际分子云，主要有两种形成方式：一是基于离子和分子的化学反应形成；二是紫外光照射到水冰尘埃上形成。前者概率低，后者更为普遍，原因是宇宙一直处在极端辐射环境之中。

具体来说，在宇宙空间星际分子云里，存在大量固体尘埃颗粒。这些尘埃的表面吸附着H原子和O原子，形成OH，接着与H形成H2O水冰。同时，一氧化碳、甲烷、氨、甲醇、甲醛等，也都会被吸附到尘埃的水冰壳层里。最终在紫外光和宇宙射线的作用下发生化学反应，形成氨基酸。

二、氨基酸如何在“龙宫”上存活

美国密苏里大学华裔教授李爱根表示，氨基酸一直在尘埃的水冰壳层里，而且也只能是“龙宫”这类碳质小行星才能保存。这是因为其他类型的小行星在太阳系形成过程中，通常会经历高速、剧烈撞击，其中的碳物质大都被烧蚀掉了。而‘龙宫’很幸运，从一开始就没有发生剧烈碰撞，其内部的氨基酸得以保留至今。

宇宙中产生的氨基酸依附于宇宙尘埃，在寒冷的气体星云中保存了下来，只要不被下一代恒星的诞生和湮灭摧毁，氨基酸就可以一直存在。

三、代表太阳系最原始材料组成

除了氨基酸，“龙宫”对科学家来说还是个不可多得的宝藏天体。

“龙宫”看起来像一块初步雕琢的方形钻石，是一颗直径约900米的碳质岩石小行星，每474天绕太阳运转一周。与其他类型的小行星不同，碳质小行星“龙宫”自40亿年前形成以来变化很小，保留了太阳系形成初期的原始状态。

我国天体生物学家、香港大学教授李一良表示，“龙宫”的化学成分与太阳相似，代表了太阳系最原始的材料组成。这些化学成分或曾为地球生命的起源提供最重要的生命要素。在“龙宫”上发现氨基酸，加强了由整个太阳系参与地球（和火星）生命形成的观点；如果能够确认‘龙宫’或其他彗星和小行星中所保存的氨基酸为地球生命起源的初始材料，将结束地球生命起源的（地球）内生理论与地球生命来自宇宙种子的外生理论之间的长期争论。

四、为寻找地外生命提供新线索

李一良指出，在小行星上发现氨基酸，不等同于发现地外生命。天文学家迄今还没有确认任何地球以外的生命存在。他强调，目前地球仍然是我们太阳系中唯一拥有生命的星球。

中国科学院国家天文台研究员平劲松说：“考虑到氨基酸、核苷酸和其他关键有机分子等生命主要成分，在地球生命出现之前就已经存在了大约80—90亿年，发现氨基酸还不能简单地推断或证实地外生命的存在。不仅如此，从氨基酸到蛋白质，是一个漫长的、仍不能大致确定的宇宙学演化历程。

生命与非生命体之间最大的区别在于，拥有以氨基酸为元素的遗传密码系统。此外，生命的组成和能量代谢需要蛋白质、脂肪酸和糖类。“在‘龙宫’的有机组成中，没有发现这些物质与氨基酸共生。

当然，除了氨基酸，科学家还有许多方法在其他星球上寻找生命的踪迹。李一良说，我们还可以依照地球生物对大气组成的影响来考虑生命是否存在；或者检验行星大气中是否存在甲烷菌，产甲烷菌又是生命存在的形式之一，这就是为什么最近在火星大气中探测到甲烷，能够让众多科学家激动不已。

总的来说，除了对碳质陨石进行检测、对碳质小行星和彗星探测采样之外，另一个寻找地外生命的合理思路，依然是推测在类似地球的固体行星表面以下，包括在冰卫星冰层以下，有可能保留着大量的氨基酸和核糖，甚至是生命。

作者|桂林理工大学地质博物馆

来源: 桂林理工大学地质博物馆