美国自然历史博物馆 信用:CC0公共领域 由美国自然历史博物馆领导并由美国国家航空航天局资助的一项新研究确定了一个过程，这个过程可能是大约40亿年前，在生命起源之前，地球上第一个有机分子产生的关键
这一过程与一些古代水下热液喷口可能发生的情况相似，也可能与在宇宙其他地方寻找生命有关
这项研究的细节发表在本周的《美国国家科学院院刊》上
地球上所有的生命都是由有机分子构成的——有机分子是由碳原子与氢、氮和氧等其他元素的原子结合而成的化合物
在现代生活中，这些有机分子大多来源于通过几种“固碳”途径(如植物的光合作用)减少二氧化碳(CO2)
但是这些途径中的大多数要么需要来自细胞的能量才能工作，要么被认为进化得相对较晚
那么，在生命起源之前，第一个有机分子是如何产生的呢？ 为了解决这个问题，缅因州大西洋学院的格斯特纳博物馆学者维克托·索霍和鲁本·哈德森设计了一种基于微流体反应器的新型装置，这种微型独立实验室允许科学家在微型尺度上研究流体的行为——在这种情况下，也包括气体
该反应器的早期版本试图将氢气和二氧化碳的气泡混合在液体中，但没有发生还原，这可能是因为高挥发性的氢气在有机会反应之前就逸出了
在日本埼玉的RIKEN可持续资源科学中心，Sojo和Hudson共用一个实验室，他们在讨论中找到了解决方案
最后一个反应堆是在缅因州的哈德森实验室建造的
哈德逊说:“新反应堆的主要创新之处不是在反应前让流体中的气体起泡，而是流体由气体本身驱动，因此它们逃跑的机会很小。”
研究人员利用他们的设计将氢和二氧化碳结合，产生一种叫做甲酸的有机分子
这种合成过程类似于唯一已知的不需要总能量供应的CO2固定途径，称为伍德-永嘉乙酰辅酶a途径
反过来，这个过程类似于古代海洋热液喷口可能发生的反应
“后果远远超出了我们自己的生物圈，”索霍说
“类似的热液系统今天可能存在于太阳系的其他地方，最明显的是土卫二和木卫二——分别是土星和木星的卫星——可以预见，在整个宇宙的其他水岩世界也是如此
" 该项研究的作者、美国国家航空航天局喷气推进实验室的劳里·巴奇补充说:“了解在温和的地质条件下二氧化碳是如何减少的，对于评估其他星球上生命起源的可能性很重要，这有助于理解宇宙中的生命有多普遍或多稀少。”
研究人员在相对温和的条件下将CO2转化为有机分子，这意味着这些发现也可能与环境化学有关
面对持续的气候危机，人们一直在寻找减少二氧化碳的新方法
肖恩补充说:“这篇论文的结果涉及多个主题:从理解新陈代谢的起源，到支撑地球上氢和碳循环的地球化学，以及绿色化学应用，在绿色化学应用中，生物地球启发的工作可以帮助促进温和条件下的化学反应。”
该研究的作者之一、位于东京理工学院的麦格林说
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