由日本大阪大學領導的國際研究團隊開發出一種緊湊的電學方法,用於探測地球以外的生命跡象。此方法聚焦於胺基酸的掌性——即其「鏡像」形式 L 與 D。
液相層析質譜法等傳統方法需要龐大的設備與大量樣本。新儀器則利用晶片上兩根金奈米線之間的微觀間隙。
當含胺基酸的溶液進入間隙時,會產生穿隧電流——一種電子「滲透」通過間隙的量子效應。電流的變化可讓人區分分子的形式。
機器學習有助於以超過 80 百分比的準確度辨識 L 型與 D 型。這是首次在單分子層級上區分胺基酸的掌性。
該方法已在智利阿塔卡馬沙漠及澳洲默奇森隕石的樣本上測試。結果與傳統分析相當,但所需的樣本製備與分子更少。
該裝置體積小巧,可能適合安裝於探測器與漫遊車上。研究人員指出,它能處理化學成分複雜的樣本,包括與天體生物學相關的樣本。
這項研究發表於《Nature Communications》。作者寫道:「這些結果為未來與尋找生命相關的研究應用奠定了基礎。」
但感測器能否應付它尚未遇過的分子?接下來的開發階段將顯示此方法究竟有多通用。
目前該技術已準備好在地球與太空中進行進一步測試。若有一天能在另一顆行星上發現生命,正是這樣的晶片可能在這項發現中扮演關鍵角色。


