由西班牙天体生物学中心 (CAB) 的伊萨昆·希门尼斯-塞拉领导的国际天文学家团队报告了一项前所未有的发现：在星际介质中首次发现了真正的糖——赤藓酮糖，这是一种四碳酮糖，地球人知道它是覆盆子和助晒剂的组成部分。这项发现发表在《自然天文学》杂志上，也可在 arXiv.org 上找到预印本，编号为 2606.03313。
天文学家们将两台射电望远镜——西班牙耶贝斯天文台的 40 米望远镜和国际天文台的 30 米 IRAM 望远镜——对准了我们银河系中心分子区的一个分子云 G+0.693-0.027，距离太阳约 26,700 光年。观测时间从 2021 年 3 月到 2024 年 4 月，覆盖了 7 毫米、3 毫米和 2 毫米频段的 91 GHz 以上。研究团队发现了 12 条光谱线，与巴斯克大学测量的赤藓酮糖的实验室光谱精确匹配。偶然巧合的低概率（仅 0.2%）证实了该发现的可靠性。
这似乎只是一个有趣的巧合，但它重要吗？非常重要，原因如下。糖是生命必需的基本生物分子。它们是能量的来源，构成 DNA 和 RNA 的一部分，并参与新陈代谢过程。关于早期地球上的简单糖是如何产生的，这仍然是生命起源研究中的核心问题之一。
此前，在陨石和小行星（包括小行星 Bennu 的土壤）中曾发现过核糖、葡萄糖和其他单糖，这表明它们可能来自地外。然而，在星际介质中，此前从未发现过任何真正的糖。唯一已知的相关化合物是乙醇醛——一种最简单的二糖，被归类为羟基醛，而不是真正的糖。
形成宇宙中复杂分子的经典模型假设是逐步增长：首先形成一个碳原子的分子，然后是两个碳原子的，然后是三个——以此类推。但对于赤藓酮糖，情况并非如此。包括希门尼斯-塞拉在内的研究人员提出了一个令人惊讶的解释：赤藓酮糖不是逐渐形成的，而是通过两个二碳片段——乙醇醛和乙二醇分子——直接在宇宙尘埃颗粒的冰冷表面上合并而形成的。这些分子在宇宙辐射的作用下发生碰撞、聚集，从而诞生了四碳酮糖。
量子化学计算和计算机天体化学模型证实，这种机制在大约 20-30 K（约零下 250 摄氏度）的温度下是有效的，这是银河系中心冰冷尘埃颗粒的典型温度——而这正是发现赤藓酮糖的区域。
赤藓酮糖的含量至少是三碳糖甘油醛和二羟基丙酮的 8-17 倍，而这两种糖在 G+0.693-0.027 云中根本没有被发现。它具有几个独特的性质：
- 在星际介质中发现的第一个糖
- 星际空间中第二个手性分子（具有不对称结构，如同左手和右手）
- 在星际介质中鉴定的最大的由 14 个原子组成的非环状（非环状）分子。
这一发现颠覆了生命可能起源的认知。像赤藓酮糖这样的酮糖在水环境中很容易转化为醛糖——特别是转化为苏糖，这是一种简单的五碳糖。苏糖反过来被认为是 RNA 的可能前体——许多科学家认为 RNA 是地球生命最早的遗传物质。
研究人员提出了以下情景：这些糖在我们的原太阳星云（形成太阳和行星的气尘云）中形成，然后成为小型天体——彗星和小行星——的一部分，并通过陨石轰击被运送到年轻的地球。据估计，在晚期重轰炸期（约 41 亿至 38 亿年前），可能有 0.5 到 5000 万吨这种糖坠落到我们星球的表面。这些大量的有机物质可能促进了“生命起源前汤”的形成——即生命最初的分子 зарождались（起源）的化学池。
赤藓酮糖的发现为天体化学和天体生物学开辟了新的研究领域。现在，科学家们将有针对性地在星际云和原行星盘中寻找其他糖——特别是核糖和脱氧核糖，它们是现代 DNA 和 RNA 的基础。这项研究可能会揭示关键生物分子在宇宙中形成过程的普遍性。
这项发现还证实，复杂的生命起源前分子不仅能在星际介质的极端条件下（寒冷、稀薄的气体、宇宙射线的轰击）产生，而且能在这些条件下生存。这意味着这些分子可能广泛分布在我们的银河系及以外的区域。而这反过来极大地扩展了我们对宇宙中有多少世界可能出现类似地球生命的认知。
