探索有機分子起源 協助減少碳排放

文/科學月刊編輯部 |2020.12.02
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文/科學月刊編輯部

近期由美國自然史博物館與美國國家航空暨太空總署(NASA)合作的一項研究中,團隊提出約40億年前的地球上,也就是生命起源之前,第一批有機分子產生的關鍵過程。

地球上所有生命皆由有機分子所組成,有機分子屬於碳原子組合而成的化合物,碳原子會與氫、氮和氧等元素結合。多數有機分子是經過固碳作用而來,此途徑是生物體將無機碳轉換為有機化合物的過程,可用來降低二氧化碳濃度,著名的例子為植物的光合作用。但固碳作用大部分需要倚靠細胞的能量才能完成,而在生命起源之前,有機分子又是如何出現的呢?

對此,研究人員設計出一個裝置,並安裝於微流體反應器(microfluidic reactors)上,可以檢查液體與氣體的微觀變化。當氫氣和二氧化碳在裝置內結合後,會產生一種稱為甲酸(HCOOH)的有機分子,是二氧化碳固定作用(CO2-fixation pathway)的產物,又稱乙醯輔酶A途徑,且此途徑通常不需要消耗任何能量。此實驗說明有機分子不一定要靠生物才能被合成出來,在實驗室中也能生成出有機分子。

研究人員表示,此實驗結果與古代海洋熱泉噴孔上的反應過程雷同,過程中產生的有機化合物可能與地球生命起源有關。

除了探索生命的起源外,此研究也能讓科學家在面臨氣候危機下,作為減少二氧化碳排放的新策略。利用二氧化碳固定作用將二氧化碳轉化為有機分子,未來或許可用於生態環境上,當作減碳新方法。

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