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地外糖类，在银河系漫开一丝甜意


世界科学
2026-07-29 18:11·上海·《世界科学》编辑部官方网易号

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一碗充满淀粉的炸酱面，一勺加入咖啡的白砂糖，一瓶静脉输注的葡萄糖溶液，一串组成RNA的核糖核苷酸……糖类在生命世界无处不在，对生命诞生不可或缺。

科学界已知地球形成初期就有糖类存在，但不知它们从何而来？研究者曾多次实验模拟地球早期的化学环境，却始终合成不出这类分子。

另有学者解释称，小行星与彗星不断撞击地球，带来了糖，支撑此假说的实证包括取自小行星、陨石样本的葡萄糖、核糖等多种糖类分子；至于被带来的糖源起何处，就不得而知了。

不过，《自然·天文学》(Nature Astronomy)杂志7月报道的一项新发现带来了一丝银河系的甜意——科学界首度于星际空间探测到糖类分子——赤藓酮糖(erythrulose)。这项工作为揭示地球糖类起源甚至追溯生命诞生提供了关键线索。

新研究的主要作者伊萨斯昆·希门尼斯-塞拉(Izaskun Jiménez-Serra)是来自西班牙天体生物学中心的天体化学家。据她所说，学界一直渴望找到地外的糖类，21 世纪初，相关探索工作如火如荼却不见收获，当时她自己也不抱太大希望。但近些年，随着越来越多的有机大分子从星云中浮现，希门尼斯-塞拉重燃信心。

所谓星云，是指星际介质中物质高度聚集的致密云团；所谓星际介质，则是恒星系统之间无处不在的尘埃和气体，其环境极端恶劣，却也极富神奇魔力。

人类已从中发现数百种分子，包括构成信使核糖核酸(mRNA)的基础原料。此外，多项实验室模拟工作显示，糖类可由星际介质内的冰经化学反应生成。由此推论，其中存在糖类合情合理。

希门尼斯-塞拉与同事借助两台射电望远镜，对银河系中心深处开展观测，收集了星际介质释放的射电频率数据。太空里的分子在持续旋转、运动时，会产生各自独特的射电频率信号；只要将观测到的频率模式与实验室内各类分子的标准频谱比对，研究者就能判断宇宙中有哪些分子。

最终，团队“尝到了宇宙甜味”。银河系中心附近一片星云释放的频谱，完全匹配赤藓酮糖的标准！赤藓酮糖作为一种天然糖类，常见于树莓等植物，其分子由4个碳原子、8个氢原子、4个氧原子构成。

有趣的是，科学家明明探测到了拥有4个碳原子的赤藓酮糖，并没能发现结构更简单的三碳糖。这一反常现象超乎预期，值得更深入探讨。

学界多位同行对新发现表达了高度认可，认为观测数据与分析过程足以支撑“赤藓酮糖存在于银河系”的结论，同时也指出作者团队为排除所有可能干扰因素而付出了巨大努力。值得一提的是，其中一位日本天体化学家同行古川善博(Yoshihiro Furukawa)此前从贝努小行星样本里发现了糖类。

希门尼斯-塞拉等人的工作告诉我们：无需生命参与，星际介质中就会有糖类生成，而且糖的存在甚至早于恒星、行星诞生。

众所周知，构成RNA、DNA的基本单元是核糖核苷酸、脱氧核苷酸，而核糖核苷酸、脱氧核苷酸的核心组件则是核糖、脱氧核糖。银河系里的赤藓酮糖不仅为解释地球生命起源补齐了重要一环，也大大提高了地外生命存在的可能性。据测算，在地球早期阶段，可能有多达50万至5000万吨的赤藓酮糖随天体撞击输送至地球。

希门尼斯-塞拉计划继续探寻结构更复杂的糖类，例如核糖与脱氧核糖。

资料来源：



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