
“我们或许永远无法完全确定生命是如何诞生的,但探索其部分组成物质如何形成已成为可能的研究方向。”该研究的通讯作者、瑞典查尔姆斯理工大学科学家马丁·拉姆表示,“氰化氢很可能是化学复杂性的来源之一,我们的工作表明它在寒冷环境中能进行出人意料的快速反应。”
氰化氢在宇宙中广泛存在,例如在彗星以及土卫六等星球的大气中。氰化氢与水结合可形成聚合物、氨基酸和核碱基,这些分别是蛋白质和DNA的关键构成部分。为深入探究其低温化学反应性,团队对冷冻氰化氢晶体进行了计算机模拟。最终,他们模拟出一种外形稳定的氰化氢晶体,其外形为顶端多面、底部圆润的圆柱体,长度约450纳米,整体形状类似切割后的宝石。该形态与此前观察到的晶体结构相符,即以蛛网状从中心向外分支生长,多面顶端在交汇处相互连接。
计算结果显示,这类晶体能引发在极寒条件下通常无法进行的化学反应。通过分析晶体表面特性,团队发现了两种反应路径,都可在数分钟至数天内,依据温度将氰化氢转化为活性更高的异氰化氢。而晶体表面存在异氰化氢,预示着可能生成更为复杂的前生命分子前体。
团队期待其他科学家能通过实验进一步验证这些预测。(科技日报 张梦然)
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