地球生命的核心是承载遗传信息的DNA与RNA,而编写这套生命密码的,则有5种固定的基础字母:腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶,也就是生物学里的标准核碱基,少了任何一个,遗传信息都无法完整传递,生命也就无从谈起。
但这些生命的核心零件,到底是在地球自发形成,还是彗星或小行星从宇宙中带来的?
这是生命起源领域争论了数十年的核心问题。
2026年3月16日发表在《自然·天文学》上的一项研究,给这个问题补上了关键的拼图:隼鸟2号探测器带回的龙宫小行星样本中,科学家首次找全了生命所需的全部5种核碱基,并用严谨实验证明,它们是小行星原生,而非地球污染。
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龙宫小行星样本
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在此研究之前,科学家曾经也在陨石中发现过核碱基的存在。
但过往研究的陨石,它们都是穿过大气层坠落到地球,过程中会被空气、土壤甚至微生物污染,科学家很难百分百确定,这些碱基到底来自外太空,还是地球环境的沾染。
但龙宫和贝努的样本,则完全不同,它们是探测器直接登陆小行星,在无菌环境下采集、密封,全程未接触地球环境,原封不动被带回,是目前人类能获取的最能代表太阳系早期状态的纯净物质。
此前在研究龙宫和贝努的样本后,科学界一直有一个困惑,2025年的时候,科学家在贝努小行星样本中,已经找全了5种核碱基;但更早的龙宫样本分析中,科学家只测出了尿嘧啶一种,剩下4种却没有发现。
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同为富含有机物的碳质小行星,为何差距这么大?
是龙宫小行星真的没有,还是之前的检测精度不够?
这次的研究科学家彻底解决了这个疑问。
他们选用了龙宫两个不同着陆点的样本,优化了全套提取与检测流程,先在常温下用水提取可溶性有机物,再用盐酸高温水解,把结合在矿物晶格中的成分也释放出来,相当于把样本里的有机物挖干榨净;再用两种超高精度质谱技术交叉验证,连万亿分之一克级的微量成分都能精准识别,同时彻底排除污染干扰。
龙宫小行星
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最后他们在两个样本中都清晰检测到了,全部5种标准核碱基。
不仅如此,团队还找到了次黄嘌呤、黄嘌呤这些生物合成核苷酸的关键中间产物,以及6-甲基尿嘧啶这种生物体内极其罕见的结构异构体,这些物质恰恰是核碱基非生物来源的关键证据。
更有价值的是,团队把龙宫的检测结果与贝努、默奇森陨石、奥尔盖陨石的数据做了系统对比,发现了一个极强的规律。
5种核碱基分为两类:嘌呤(腺嘌呤、鸟嘌呤)和嘧啶(胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶),龙宫样本中,两类含量几乎1:1,十分均衡,而默奇森陨石里,嘌呤含量是嘧啶的3倍多,贝努和奥尔盖陨石,则是嘧啶占绝对优势,奥尔盖的嘌呤含量仅为嘧啶的十分之一。
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为何会有如此大的差异?
团队发现,嘌呤与嘧啶的比例和样本中的氨含量高度相关,氨越多,嘧啶占比就越高。
这说明,这些核碱基并非随机合成,它们很可能遵循着同一条形成路径,最终的成分比例完全由小行星母体内部的化学环境决定,比如氨的丰度、水蚀改造的程度。
对于所检测到的碱基不是地球污染,研究团队也有两个无法辩驳的铁证,第一,这些碱基的分布完全不符合生物体内的查哥夫法则;第二,样本中可溶性有机物的碳、氮同位素,比地球生物的同位素范围重得多,是公认的地外有机物质特征,从根源上杜绝了地球环境沾染的可能性。
探测器采样
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这项发现,也给流行数十年的RNA世界假说带来了新视角。
该假说认为,生命最早以RNA为核心起源,因为尿嘧啶(RNA的专属碱基)比胸腺嘧啶(DNA的专属碱基)更容易在生命起源前的环境中形成。
但这次的结果显示,龙宫小行星中胸腺嘧啶和尿嘧啶都能稳定合成,含量相差不大。
这意味着,早期地球被小行星频繁轰炸时,不仅送来了RNA的构成零件,就连DNA的全套模块也一并送达,从而给生命的诞生提供了全套原始材料。
如今,我们已经在两颗原生小行星的样本中都找到了,全套生命遗传密码。
这足以表明,这些生命的基础构件,在太阳系诞生之初,就已经广泛分布在碳质小行星中。
它们随着小行星撞击落到早期地球,给生命起源提供了最核心的种子。
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