【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】在一些文化中，小行星扮演着世界末日的威胁，被认为是毁灭恐龙的罪魁祸首，并为矿物开采提供了一个地外来源。但对研究人员尼古拉斯·哈德来说：小行星的作用是完全不同的:时间胶囊显示了最初存在于我们太阳系中的分子。有了这些信息，科学家们就有了一个起点，需要重建在地球上启动生命的复杂路径。在乔治亚理工学院的NSF-NASA化学进化中心主任，Hud说在小行星中发现分子提供了最有力的证据，证明这些化合物在生命形成之前就存在于地球上。了解分子的存在有助于建立最初的条件，从而形成氨基酸和相关化合物，进而形成缩氨酸，这种小的蛋白质分子可能已经在这个星球上启动了生命。
尼古拉斯·哈德(Nicolas Hud)是乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的NSF-NASA化学进化中心主任。在下午1点的新闻发布会上，Hud将成为“研究、发现和商业小行星”的专题小组。2月17日美国科学促进会(AAAS) 2018年年会的中心时间。图片版权：Fitrah Hamid, Georgia Tech
可以寻找小行星来帮助我们了解宇宙中可能存在的化学成分，对我们来说研究小行星和陨石的材料是很重要的，小行星坠落到地球的小版本，是为了测试我们模型的有效性，因为这些模型中分子是如何帮助产生生命的。还需要对小行星和陨石中的分子进行分类，因为那里可能有一些化合物，甚至不认为它们是生命起源的重要物质。今年2月17日美国科学促进会(AAAS)在得克萨斯州奥斯汀举行的2018年年度会议上，美国城市发展部将在新闻发布会上成为“研究、发现和商业小行星”的专家小组成员。他还将在2月18日的会议上讨论这个话题，“寻找生命中第一个聚合物的身份和起源”。美国国家航空航天局的科学家们已经对在小行星和陨石中发现的化合物进行了几十年的分析，他们的工作为地球本身的形成提供了一个坚实的理解。
如果你在实验室里模拟一种生物化学反应，科学家们就会争论你是否有正确的启动材料。在小行星或陨石中发现一个分子，是每个人都能接受的唯一证据，因为这种分子是益生菌，这是我们可以依靠的东西。Miller-Urey实验是在1952年进行的，目的是模拟在早期地球上存在的条件，产生了20多种不同的氨基酸、有机化合物，这些化合物是肽的组成部分。这个实验是在一个装有水、甲烷、氨和氢气的烧瓶中被点燃的，所有的物质都被认为是在地球很小的时候存在于大气中的。自从Miller-Urey实验以来，科学家已经证明了其他化学途径对生命所需的氨基酸和化合物的可行性。例如在Hud的实验室中，研究人员利用交替的湿和干燥条件循环来创造复杂的有机分子。在这样的条件下，氨基酸和羟基酸，化合物在化学上只有一个原子，可能形成短肽，从而形成更大更复杂的分子，最终显示出我们现在与生物分子相联系的性质。
现在有了一种很好的方法来合成多肽，氨基酸和羟基一起工作，这在早期地球上是很常见的。即使在今天，在活着的有机体中也发现了羟基酸，并且在一些已经被检测过的陨石样本中也发现了这些酸。Hud认为生命分子有许多可能形成的方式。生命本来可以从比我们今天所看到的更复杂、更低效的分子开始。就像生命本身一样，这些分子可能随着时间的推移而进化。发现这些化合物可以形成看起来很像现代多肽的分子，而不是把这些分子结合在一起的骨架。整体结构可能非常相似，也更容易制造，尽管它不能像现代蛋白质那样折叠成复杂的结构。形成这些分子的简单性和这些分子与现代生活中发现的分子之间的距离是有权衡的。
地质学家认为地球在几十亿年前是非常不同的。而不是大陆，而是从海洋中伸出的岛屿。即使是太阳也不一样，产生的光更少，但更多的宇宙射线——这可能有助于形成蛋白质形成的化学反应。这些岛屿可能是生命的潜在孵化器，有分子从大气中降落。允许这些分子进入下一段的关键过程是像我们在实验室里做的那样的湿式循环，这对于一个在海洋中的岛屿来说是非常完美的。这些分子并不是单一的生命火花，而是随着时间的推移慢慢进化，在不同的地点，可能同时发生在不同的速率。例如细胞的不同组成部分可能是单独发展的，在它们最终聚集在一起之前，条件对它们有利。
肽、核酸、多糖和脂质以及它们协同工作的能力非常特别，它们能够共同完成它们不能单独完成的任务，在早期的地球上，可能有许多化学过程从未导致过生命。因此了解早期地球上的情况，为科学家提供了一个更坚实的基础，以推测可能发生的情况，并为其他可能尚未被考虑的途径提供线索。在小行星上可能有更多的线索，关于什么是真正的分子，甚至不知道在这些小行星中应该寻找什么，但是通过观察我们发现的分子，我们可以提出不同的和更多的问题，关于它们是如何帮助我们开始生命的。
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内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：佐治亚理工学院
编译：中子星
审校：博科园
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