2023年9月，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的“奧西里斯-雷克斯”探測(cè)器成功將碳質(zhì)小行星“貝努”的樣本帶回地球。此前分析已確認(rèn)該樣本中含有氨基酸、核糖等多種與生命相關(guān)的分子。北海道大學(xué)低溫科學(xué)研究所大場(chǎng)康弘教授團(tuán)隊(duì)此次針對(duì)樣本中富含氮的有機(jī)化合物展開(kāi)深入分析，取得突破性進(jìn)展。

研究團(tuán)隊(duì)在貝努樣本中檢測(cè)到總計(jì)38種含氮雜環(huán)化合物，其中包括構(gòu)成生命遺傳物質(zhì)的全部5種核酸堿基：胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤。值得注意的是，其中至少4種此前在地球外物質(zhì)分析中從未被識(shí)別。在5種核酸堿基中，僅存在于RNA中的尿嘧啶含量Zui為豐富。結(jié)合此前已發(fā)現(xiàn)的RNA組成成分核糖，這一發(fā)現(xiàn)有力支持了“RNA世界假說(shuō)”，即生命誕生前的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程中，RNA可能扮演了核心角色。

盡管核酸堿基被廣泛檢出，但由核酸堿基與糖結(jié)合形成的“核苷”類化合物在本次分析中并未發(fā)現(xiàn)。這表明貝努母體所處的低溫反應(yīng)環(huán)境可能尚未達(dá)到合成核苷所需的條件。此外，團(tuán)隊(duì)還檢測(cè)到高濃度的尿素。尿素是生物代謝產(chǎn)物，在富含氨的低溫環(huán)境中易于生成，同時(shí)也是合成尿嘧啶等核酸堿基的重要原料。

通過(guò)模擬貝努母體環(huán)境的熱水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)，除了低溫化學(xué)過(guò)程外，相對(duì)溫暖的環(huán)境條件也可能顯著影響樣本中有機(jī)化合物的分布。這些發(fā)現(xiàn)為理解宇宙中分子復(fù)雜化過(guò)程、以及地外有機(jī)分子向地球輸送的規(guī)模提供了重要線索，對(duì)揭示前生物化學(xué)演化機(jī)制具有深遠(yuǎn)意義。

日本在小行星采樣返回領(lǐng)域處于地位，繼“隼鳥(niǎo)2號(hào)”成功采集龍宮小行星樣本后，貝努樣本分析進(jìn)一步鞏固了其在地外天體化學(xué)研究中的前沿地位。中國(guó)“天問(wèn)二號(hào)”任務(wù)計(jì)劃探測(cè)兩顆小行星，未來(lái)可借鑒此類分析框架，深化對(duì)地外有機(jī)分子分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)我國(guó)深空探測(cè)與生命起源研究的協(xié)同發(fā)展。