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最新一期《ACS中心科學(xué)》雜志發(fā)布的計算機模擬結(jié)果揭示一項新線索：對人類有毒的氰化氫參與合成了地球生命誕生所需的關(guān)鍵原始物質(zhì)。研究顯示，在低溫環(huán)境下，氰化氫可形成特殊晶體。這些晶體某些晶面具有高度反應(yīng)活性，能夠?qū)崿F(xiàn)通常難以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。這類反應(yīng)可能啟動了一系列化學(xué)進(jìn)程，進(jìn)而生成多種生命基本組成單元。

“我們或許永遠(yuǎn)無法完全確定生命是如何誕生的，但探索其部分組成物質(zhì)如何形成已成為可能的研究方向?！痹撗芯康耐ㄓ嵶髡?、瑞典查爾姆斯理工大學(xué)科學(xué)家馬丁·拉姆表示，“氰化氫很可能是化學(xué)復(fù)雜性的來源之一，我們的工作表明它在寒冷環(huán)境中能進(jìn)行出人意料的快速反應(yīng)?！?/p>

氰化氫在宇宙中廣泛存在，例如在彗星以及土衛(wèi)六等星球的大氣中。氰化氫與水結(jié)合可形成聚合物、氨基酸和核堿基，這些分別是蛋白質(zhì)和DNA的關(guān)鍵構(gòu)成部分。為深入探究其低溫化學(xué)反應(yīng)性，團隊對冷凍氰化氫晶體進(jìn)行了計算機模擬。最終，他們模擬出一種外形穩(wěn)定的氰化氫晶體，其外形為頂端多面、底部圓潤的圓柱體，長度約450納米，整體形狀類似切割后的寶石。該形態(tài)與此前觀察到的晶體結(jié)構(gòu)相符，即以蛛網(wǎng)狀從中心向外分支生長，多面頂端在交匯處相互連接。

計算結(jié)果顯示，這類晶體能引發(fā)在極寒條件下通常無法進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。通過分析晶體表面特性，團隊發(fā)現(xiàn)了兩種反應(yīng)路徑，都可在數(shù)分鐘至數(shù)天內(nèi)，依據(jù)溫度將氰化氫轉(zhuǎn)化為活性更高的異氰化氫。而晶體表面存在異氰化氫，預(yù)示著可能生成更為復(fù)雜的前生命分子前體。

團隊期待其他科學(xué)家能通過實驗進(jìn)一步驗證這些預(yù)測。