科学家成功合成了甲烷四醇，这种极不稳定的化合物曾长期难以捕获，被认为是生命化学演化过程中的关键成分。该分子被描述为"益生元浓缩物"甚至"益生元炸弹"，可能代表着宇宙生命配方中的关键一步。
密西西比大学天体化学家Ryan Fortenberry、夏威夷大学马诺阿分校化学教授Ralf Kaiser以及佛罗里达国际大学计算化学家Alexander M. Mebel参与的国际团队首次合成了甲烷四醇。他们在《自然·通讯》期刊上发表了关于这种难以捉摸化合物的研究成果。
"这本质上是一种益生元浓缩物——生命分子的种子，"Fortenberry说。"在适当条件下，它能催生更复杂的化学反应。就像橡果能在树林里长成参天大树。"
"单凭橡果无法长成大树，它需要阳光、水分等诸多条件。但它是整个过程的起点。"
甲烷四醇属于原酸类——这类化合物极难分离研究，但被认为在早期生命化学中起关键作用。
为模拟甲烷四醇在太空中的形成过程，研究人员将水和二氧化碳冰冻结至接近绝对零度，并施以类似宇宙射线的辐射。通过这种方法，他们成功使分子以气体形态释放，并利用强紫外线进行检测。
"检测到首个在相同碳原子上连接四个羟基的醇类，将实验和检测能力推向了'最终前沿'，"Kaiser表示。其实验室五年来一直尝试分离甲烷四醇，"这超越了以往受限于实验和计算方法的检测极限。"
由于甲烷四醇具有大量氧键——而氧原子通常不愿与其他氧原子紧密键合——这种化合物极不稳定，若保存条件不当极易分解。
"这个紧凑的碳氧分子随时可能'爆炸'，"Fortenberry解释道。"当它分解时，任何能量输入都会产生水、过氧化氢等对生命至关重要的化合物。"
"就像一颗益生元炸弹。"
研究者指出，既然实验室能合成该分子，宇宙中同样可能自然形成。这对寻找潜在生命支持区域的天体化学家具有特殊意义。
"碳是生命的基础材料，而氧构成了其他几乎所有物质，"Fortenberry强调。"氧气无处不在，是我们所知生命的必需元素。"
"因此，若能发现甲烷四醇自然形成的区域，就意味着该处具备支持生命的潜在基础条件。"
本研究获得美国国家科学基金会资助（项目编号AST-2403867）。