由西班牙天體生物學中心（CAB）的伊蘇斯庫·希門尼斯-塞拉（Izaskun Jiménez-Serra）領導的國際天文學家團隊，報告了一項前所未有的發現：在星際介質中首次發現了真正的糖——赤蘚糖醇（erythrulose），這是一種四碳酮糖，對地球人來說，它是覆盆子和助曬化妝品中的成分。這項發現發表在《自然天文學》雜誌上，並可在arXiv.org上以編號2606.03313的預印本形式查閱。
天文學家們使用兩台射電望遠鏡——西班牙耶貝斯天文台的40米望遠鏡和國際天文台的30米IRAM望遠鏡——對準位於我們銀河系中心分子區的分子雲 G+0.693-0.027，其距離太陽約26,700光年。觀測從2021年3月至2024年4月進行，涵蓋了7毫米、3毫米和2毫米頻段的91 GHz以上。該團隊發現了12條光譜線，與巴斯克大學測量的赤蘚糖醇實驗室光譜完全吻合。偶然性的低概率（僅0.2%）證實了這一發現的可靠性。
乍看之下，這似乎是一個有趣的細節，但它重要嗎？是的，非常重要。糖類是生命必需的基本生物分子。它們是能量來源，構成DNA和RNA的成分，並參與代謝過程。最簡單的糖如何到達早期地球，一直是生命起源研究的核心問題之一。
此前，核糖、葡萄糖和其他單醣已在隕石和行星際小行星（包括小行星 Bennu 的樣本）中被發現，這表明它們可能來自外部來源。然而，在星際介質中，此前從未發現過任何真正的糖。唯一已知的相關化合物是乙醇醛（glycolaldehyde），一種最簡單的二碳糖，被歸類為羥基醛，而非真正的醣類。
傳統的宇宙複雜分子形成模型假設是逐步增長的：首先形成一個碳原子的分子，然後是兩個碳原子，再是三個，依此類推。但赤蘚糖醇的情況卻有所不同。包括希門尼斯-塞拉在內的fromRGB，提出了一個令人驚訝的解釋：赤蘚糖醇不是逐漸形成的，而是通過兩個雙碳片段——乙醇醛分子和乙二醇（ethylene glycol）——直接在宇宙塵埃的冰冷表面上結合而成的。這些分子在宇宙射線的作用下碰撞、結合，從而產生了四碳酮糖。
量子化學計算和計算機天體化學模型證實，這種機制在銀河系中心（發現地點）約20-30 K（約零下250攝氏度）的溫度下，即塵埃冰粒的典型溫度下是有效的。
赤蘚糖醇的含量比三碳糖甘油醛（glyceraldehyde）和二羥基丙酮（dihydroxyacetone）高出至少8-17倍，而這兩種糖在分子雲 G+0.693-0.027 中根本沒有被發現。它具有幾種獨特的性質：
- 第一種在星際介質中發現的糖
- 第二種在星際空間發現的手性分子（具有不對稱結構，如同左手和右手）
- 在星際介質中鑑定的最大非環狀（非環狀）14原子分子。
這項發現顛覆了對生命如何起源的理解。像赤蘚糖醇這樣的酮糖在水性環境中很容易轉化為醛糖，特別是轉換為蘇糖（threose），一種簡單的五碳糖。而蘇糖又被認為是RNA的潛在前體，許多科學家認為RNA是地球生命最初的遺傳物質。
研究人員推測了以下情景：這些糖在我們的太陽星雲（形成太陽和行星的氣塵雲）中形成，然後成為小型天體（彗星和小行星）的一部分，並在隕石轟擊的過程中被帶到年輕的地球。據估計，在晚期重轟炸期（約41億至38億年前），我們的星球表面可能墜落了0.5至5000萬噸這種糖。這些大量的有機物質可能促進了生命起源化學反應的「原始湯」——生命最初分子的誕生之地。
赤蘚糖醇的發現為天體化學和天體生物學開闢了新的戰線。科學家們現在將有針對性地在分子雲和原行星盤中尋找其他糖類——尤其是核糖和脫氧核糖，它們是現代DNA和RNA的基礎。這項研究可能會揭示關鍵生物分子在宇宙中形成過程的普遍性。
這項發現也證實了複雜的生命起源前分子不僅能在宇宙環境中誕生，還能在極端條件下生存——在寒冷、稀薄的氣體中，在宇宙射線的轟擊下。這意味著這些分子可能在我們銀河系內外普遍存在。而這反過來又極大地擴展了我們對宇宙中有多少個世界可能出現類似地球的生命的認知。
