日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)联合北海道大学、庆应义塾大学、九州大学及人类代谢组技术公司,在小行星“龙宫”(Ryugu)样本中成功检测到构成DNA和RNA的全部5种核酸碱基。这一突破性成果于2026年3月17日发表于英国《自然·天文学》杂志,标志着人类对地外生命前体物质的认知迈出了关键一步。
此前,由于样本量限制,龙宫样本仅确认了RNA特有的嘧啶碱基尿嘧啶。本次研究利用日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)“隼鸟2号”任务回收的珍贵样本,通过高精度液相色谱/高分辨质谱技术,首次全面鉴定出包括腺嘌呤、鸟嘌呤(嘌呤类)以及胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶(嘧啶类)在内的全部5种碱基。此外,研究团队还发现了地球上不存在的6-甲基尿嘧啶等新型含氮有机物,有力证明了这些分子源自非生物过程,且保留了小行星形成初期的原始化学特征。
研究团队进一步对比了龙宫、美国“奥西里斯-雷克斯”任务带回的小行星“贝努”样本,以及地球上的默奇森陨石和奥尔盖尤陨石。分析显示,这4种太阳系物质中均存在完整的5种核酸碱基,证实遗传物质的基本构建单元在太阳系形成过程中具有普遍性。更引人注目的是,研究发现碱基中嘌呤与嘧啶的比例与氨含量存在显著的负相关关系,这一现象在地球实验室模拟中从未被观测到,为理解地外环境中核酸碱基的非生物合成机制提供了全新的分子演化指标。
龙宫与贝努样本的对比分析表明,不同天体环境下的化学反应路径存在差异。例如,默奇森陨石中嘌呤含量显著偏高,暗示其母体环境中氰化氢聚合反应更为活跃。而龙宫样本中氨浓度与碱基比例的特定关联,揭示了水、矿物与有机物相互作用在早期太阳系化学演化中的关键作用。这些发现不仅验证了"RNA世界”假说中关于遗传物质前体来源的推测,也为探索地外生命起源提供了坚实的化学基础。
对于中国航天与生命起源研究而言,这一成果凸显了深空采样返回任务在揭示宇宙化学演化规律中的核心价值。随着中国“天问”系列及未来小行星采样计划的推进,建立高精度的地外有机物分析标准体系、深化对非生物合成路径的理解,将是提升我国在行星科学领域国际话语权的关键方向。