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地球生命起源存在兩種主流假說：深海熱液生命起源假說和陸地?zé)崛鹪醇僬f。近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員南景博，與日本國立材料科學(xué)研究所、澳大利亞新南威爾士大學(xué)等多家單位的學(xué)者合作，發(fā)現(xiàn)在早期地球陸地?zé)崛校F硫化物通過非酶催化作用對氣態(tài)二氧化碳還原，有助于前生命有機分子的形成。這一發(fā)現(xiàn)指出鐵硫化物在陸地?zé)崛鹪醇僬f中的重要性，進(jìn)一步支持了陸地?zé)崛鹪醇僬f。相關(guān)成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。陸地?zé)崛鹪醇僬f認(rèn)為，生命可能誕生于地表熱泉區(qū)域這一開放性環(huán)境。相較于深海環(huán)境，陸地?zé)崛軌蚪佑|到陽光，為光催化反應(yīng)提供動力來源。并且，陸地?zé)崛缓F、硫、二氧化硅等物質(zhì)，這些成分與間歇性的干濕循環(huán)相結(jié)合，可能為有機分子的合成和聚合創(chuàng)造了理想條件，為生命的起源提供了重要的化學(xué)基礎(chǔ)。鐵硫化物是一種在地球早期熱液系統(tǒng)中富含的化合物，過去，一部分科學(xué)家對鐵硫化物參與生命起源的研究多集中于海底的堿性熱液噴口，認(rèn)為其為地球前生命碳固定提供了良好條件。另一部分科學(xué)家則認(rèn)為，陸地同樣具有豐富的礦物、化學(xué)物質(zhì)及陽光輻射。為探究鐵硫化物在陸地?zé)崛吧脊潭ǖ淖饔茫狙芯繄F隊在實驗中合成了一系列鐵硫化物（四方硫鐵礦）納米顆粒，并模擬了早期地球陸地火山熱泉噴口蒸汽環(huán)境。通過實驗，研究團隊發(fā)現(xiàn)，摻錳的鐵硫化物在120℃的反應(yīng)條件下表現(xiàn)出顯著的催化效果，在一定波長范圍的光能照射下，摻錳的鐵硫化物催化活性進(jìn)一步增強，水蒸氣的引入可進(jìn)一步提升反應(yīng)活性。這一系列結(jié)果指示，陸地?zé)崛羝麌娍诳赡苁窃缙诘厍蚍敲赣袡C合成的關(guān)鍵場所。錳在早期地球熱泉流體中濃度很高，但目前生命起源假說對錳的關(guān)注相對較少。研究團隊發(fā)現(xiàn)，錳在鐵硫化物中的摻雜增強了反應(yīng)的效率。此外，鐵硫化物的氧化還原特性使其具備與現(xiàn)代代謝酶類似的催化功能，為前生命碳固定提供了化學(xué)基礎(chǔ)?！瓣懙?zé)崛h(huán)境下的鐵硫化物在前生命化學(xué)反應(yīng)中可能扮演了關(guān)鍵角色，這對理解早期地球的碳循環(huán)及生命起源具有重要意義?！蹦暇安┱f，本研究為探索生命起源提供了新方向，并可能為未來尋找地外生命提供新的依據(jù)。（原載于《光明日報》?2024-12-01?04版）