丁腈是一类带有氰基的有机分子，即一个碳原子与一个氮原子以三个不饱和键结合在一起，通常是有毒的。但矛盾的是，它们也是生命必不可少的分子的关键前体，例如核糖核苷酸，由碱基或“字母”a、U、C和G结合到核糖和磷酸基，共同组成RNA。现在，一组来自西班牙、日本、智利、意大利和美国的研究人员表明，在银河系中心附近的星际空间分子云G+0.693-0.027内存在着大量的腈。

Víctor M. Rivilla博士是位于西班牙马德里的西班牙国家研究委员会(CSIC)和国家航空航天技术研究所(INTA)的天体生物学中心的研究员，也是这项新研究的第一作者，他说:“我们在这里展示了发生在星际介质中的化学物质能够有效地形成多重腈，这是‘RNA世界’场景的关键分子前体。”

“RNA-only”世界

根据这种假设，地球上的生命最初只基于RNA，然后才进化出DNA和蛋白质酶。RNA可以完成两种功能:像DNA一样存储和复制信息，像酶一样催化反应。根据“RNA世界”理论，腈和其他构成生命的物质不一定都是在地球上产生的:它们也可能起源于太空，在41亿到38亿年前的“晚期重轰炸”时期，通过陨石和彗星“搭便车”来到了年轻的地球。在当代的彗星和流星中发现了腈和核苷酸、脂类和氨基酸的其他前体分子。

但这些分子在太空中从何而来呢?主要的候选者是分子云，它们是星际介质中稠密而寒冷的区域，适合形成复杂分子。例如，分子云G+0.693-0.027的温度约为100 K，直径约为3光年，质量约为我们太阳的1000倍。目前还没有证据表明G+0.693-0.027内部正在形成恒星，尽管科学家们怀疑它未来可能会演变成一个恒星托儿所。

“G+0.693-0.027的化学含量与我们星系中其他恒星形成区域的化学含量相似，也与彗星等太阳系物体的化学含量相似。这意味着，它的研究可以让我们对星云中产生行星系统的化学成分有重要的见解，”里维拉解释说。

电磁光谱研究

里维拉和同事们利用西班牙的两台望远镜研究G+0.693-0.027发射的电磁光谱:30米宽的格拉纳达IRAM望远镜和位于瓜达拉哈拉的40米宽的耶贝斯望远镜。他们检测到了腈氰烯(ch2chchcn)、丙炔氰化物(HCCCH2CN)和氰丙烯，这些物质尚未在G+0.693-0.027中发现，尽管它们在2019年曾在金牛座和Auriga星座的TMC-1乌云中被报道过，这是一种与G+0.693-0.027条件非常不同的分子云。

Rivilla等人也发现了氰甲醛(HCOCN)和甘油腈(HOCH2CN)在G+0.693-0.027中出现的可能证据。在人马座TMC-1和Sgr B2分子云中首次检测到氰甲醛，在蛇夫座类太阳原星IRAS16293-2422 B中首次检测到乙腈。

最近的其他研究也报道了G+0.693-0.027内部的其他RNA前体，如乙醇醛(HCOCH2OH)、尿素(NH2CONH2)、羟胺(NH2OH)和1,2-乙烯二醇(C2H4O2)，证实了星际化学能够为“RNA世界”提供最基本的成分。

腈是太空中最丰富的化学家族之一

最终作者、美国马里兰州陶森大学讲师Miguel A Requena-Torres博士总结道:“多亏了我们过去几年的观察，包括现在的结果，我们现在知道腈是宇宙中最丰富的化学家族之一。我们在银河系中心的分子云、不同质量的原恒星、陨石和彗星中发现了它们，也在土星最大的卫星土卫六的大气层中发现了它们。”

第二作者Izaskun博士Jiménez-Serra同样是CSIC和INTA的研究员，他展望道:“到目前为止，我们已经检测到几个简单的核糖核苷酸前体，核糖核苷酸是RNA的组成部分。但仍有一些关键的缺失分子很难被探测到。例如，我们知道地球上生命的起源可能还需要其他分子，如脂类，负责第一个细胞的形成。因此，我们还应该重点了解脂质是如何从星际介质中更简单的前体形成的。”