摘要:波兰弗罗茨瓦夫理工大学团队在《科学进展》发表论文,将肽核酸(PNA)浸泡在98%浓度的硫酸里两周后发现,这种类似DNA的分子结构完好无损。这意味着金星云层极端环境下可能存在着地球人完全陌生的生命形式。
波兰弗罗茨瓦夫理工大学团队在《科学进展》发表论文,将肽核酸(PNA)浸泡在98%浓度的硫酸里两周后发现,这种类似DNA的分子结构完好无损。这意味着金星云层极端环境下可能存在着地球人完全陌生的生命形式。
图释:PNA 六聚体和单体。(A) PNA 六聚体由六个相同的连续核酸碱基单元组成:腺嘌呤 (A6)、鸟嘌呤 (G6)、胞嘧啶 (C6) 和胸腺嘧啶 (T6)。PNA 骨架 (AEG) 残基为红色,乙酰接头残基为粉红色,核酸碱基为蓝色。(B) PNA 单体 mA、mG、mC 和 mT 的结构。图片来源:Science Advances (2025)。DOI: 10.1126/sciadv.adr0006
金星云层由浓硫酸液滴组成,温度跨度从0℃到100℃,此前学界普遍认为这种环境无法维持复杂有机分子。研究团队把四种PNA六聚体(A6、G6、C6、T6)置于模拟金星云层化学环境中,室温下持续观察14天。质谱分析显示,所有样本的分子量保持稳定,只有温度超过50℃时结构才会崩解。
PNA与DNA的关键差异在于分子骨架——前者用聚酰胺链替代脱氧核糖磷酸链。这种结构差异让PNA在强酸环境中表现出惊人稳定性。地球生命依赖水作为溶剂,而这项发现暗示浓硫酸可能成为其他星球生命的溶剂。就像深海热液口的嗜极生物颠覆了生命存在条件认知,金星云层中或许存在以硫酸为介质的生物圈。
这个发现与2020年两项争议性观测形成呼应。当年卡迪夫大学团队在金星大气检测到磷化氢,麻省理工学院团队则发现氨气异常。磷化氢在地球主要由厌氧菌产生,而氨气能中和硫酸形成宜居微环境。三组线索拼凑出的图景是:金星云层60公里高处可能存在微生物群落,它们通过释放氨气创造生存空间,利用PNA作为遗传物质。
实验室数据表明,PNA在室温硫酸中至少稳定两周。但金星云层的真实环境更复杂——除了硫酸还有盐酸氢氟酸、金属颗粒和紫外线辐射。研究团队指出,PNA分子在云层中下部(温度约50℃)可能发生降解,但在上层低温区域可长期保存。这解释了为何探测器至今未能直接捕获生物分子,因为采样时高温会破坏样本。
工业界对此发现表现出意外兴趣。全球每年消耗2.6亿吨硫酸,这项研究揭示浓硫酸可维持复杂有机反应,可能催生新型化工合成路径。比如在硫酸介质中直接组装药物分子,避免传统工艺耗水量大的缺陷。
但要说发现外星生命还为时尚早。团队下一步计划筛选能在0-100℃全温度区间稳定的遗传分子,并验证其复制能力。就像当年米勒-尤里实验验证无机物合成氨基酸,科学家需要证明金星环境能自发形成PNA并支持进化过程。毕竟稳定存在与具备生命功能之间,还隔着整个热力学第二定律。
参考文献:
Janusz J. Petkowski et al, Astrobiological implications of the stability and reactivity of peptide nucleic acid (PNA) in concentrated sulfuric acid, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr0006
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来源:科学剃刀