由日本大阪大学领导的一个国际研究团队开发出一种紧凑的电学方法,用于探测地球以外的生命迹象。该方法聚焦于氨基酸的手性——即其L型和D型“镜像”形式。
液相色谱-质谱联用等传统方法需要笨重的设备和大量样品。新装置则利用芯片上两根金纳米线之间的微观间隙。
当含有氨基酸的溶液进入间隙时,会产生隧穿电流——这是一种电子“渗漏”穿过间隙的量子效应。电流的变化可用于区分分子的不同形式。
机器学习有助于以超过80%的准确率识别L型和D型。这是首次在单分子水平上区分氨基酸的手性。
该方法已在来自智利阿塔卡马沙漠和澳大利亚默奇森陨石的样品上进行了测试。结果与传统分析相当,但所需的样品制备更少,所需分子也更少。
该装置结构紧凑,可能适合安装在探测器和漫游车上。研究人员指出,它能够处理化学性质复杂的样品,包括与天体生物学相关的样品。
这项研究发表在《Nature Communications》上。作者写道:“这些结果为未来与寻找生命相关的研究应用奠定了基础。”
但该传感器能否应对它尚未遇到过的分子?接下来的开发阶段将揭示这种方法究竟有多大的通用性。
目前,这项技术已准备好在地球和太空中进行进一步测试。如果有一天能够在另一颗行星上发现生命,那么正是这样一枚芯片可能在这场发现中发挥关键作用。


