地球上原本没有生命，那最初的生命从何而来？这是一个备受人们关注的问题，但直到现在，我们仍然没有确定的答案，只能根据已知的信息去做合理的推测，根据一项发表在《Life》期刊上的新研究，在关于生命起源的研究领域，科学家有了新的发现，下面我们就来了解一下。
关于地球上的生命是怎么起源的，科学家们提出过多种假说，相对而言，其中一种被称为“化学起源说”的假说受到了较多的认同。
简而言之，“化学起源说”认为，在早期地球的大气层中含有丰富的水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨、氮、氢等无机物质，这些物质在外部能量的作用下会发生化学反应，进而生成了一些相对比较简单的有机小分子（如氨基酸、羧酸、核苷酸等），这些物质又被称为“生命前体分子”。
这些“生命前体分子”会随着雨水被带到地球表面的水域中（如原始海洋、湖泊等），经过了长时间的积累和相互作用之后，它们会通过缩合作用或聚合作用生成有机大分子（如蛋白质分子和核酸分子）。
这些有机大分子在特定的条件下，会进一步形成多分子体系，并渐渐出现了自我复制和自我组装的能力，形成了具有细胞膜和遗传信息的原始细胞，于是地球上最初的生命就诞生了，在接下来的时间里，它们会在不断的变化和适应中，逐渐演化出了不同的功能和形态，最终导致了地球上生命的多样性和复杂性。
由于从“生命前体分子”到演化出生命是一个概率极低的事件，因此要使“化学起源说”成立，就必须要巨大的基数，那么是什么样的“外部能量”造成了“生命前体分子”呢？过去的研究认为，这可能是早期地球上的闪电，但问题是，仅凭早期地球上的闪电，似乎不可能制造出足够多的“生命前体分子”。
于是就有科学家提出一种假说，即：早期的太阳并不像现在我们所看到的这样稳定，它经常会发生强烈的超级耀斑，向周围的空间喷射出大量的高能粒子，这些粒子有时会撞击到地球的大气层，引发剧烈的化学反应，进而在早期地球上产生大量的“生命前体分子”。
此次研究正是为了验证这种假说，在研究工作中，科学家将与地球早期大气成分相似的混合气体放入容器中，并用高能质子束模拟早期太阳的高能粒子流对其进行持续轰击，作为对比，他们也在另一个容器中放入同样的混合气体，并用电火花来激发混合气体，以模拟早期地球上的闪电效果。
参与该研究的科学家指出，实验结果是“令人着迷”的，因为研究人员发现，在这两个容器中都生成了像氨基酸和羧酸这样的“生命前体分子”，但相比之下，高能质子束比电火花更有效地促进了这些分子的生成。
进一步研究表明，在高能质子束的轰击下，只需要0.5%的甲烷浓度就可以生成氨基酸，而想要让电火花生成氨基酸，甲烷的浓度至少要达到15%，更重要的是，即使甲烷浓度达到15%的情况下，高能质子束生成的氨基酸也比电火花高了大约6个数量级。
根据此项研究的估算，在早期太阳高能粒子流的轰击下，地球表面平均每平方厘米每年可以积累约0.1微克的氨基酸和0.3微克的羧酸，尽管这个数量看上去很小，但如果考虑到地球表面有约5.1亿平方公里，并且这个过程持续了好几亿年，那么就可以积累出足够多的“生命前体分子”。
由此可见，这项新研究表明了来自早期太阳高能粒子流，应该是制造原始地球上“生命前体分子”的主要外部能量，与之相比，尽管闪电也可能在这方面起到了一定的作用，但它们的“贡献”可能比过去认为的要小得多。
科学家认为，尽管此次研究结果还需要更多的实验和证据进行验证，但这也为我们研究地球生命起源提供了一个新的视角，或许太阳不但是地球生命的“维持者”，还可能是地球生命的“创造者”。
参考资料：Formation of Amino Acids and Carboxylic Acids in Weakly Reducing Planetary Atmospheres by Solar Energetic Particles from the Young Sun, Life 2023, 13(5), 1103
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