科学家发现,最致命剧毒氰化氢,竟是地球生命诞生源泉,真的假的

发布者:秀才有理 2026-2-16 10:05

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如果让你在脑海里搜索一种杀人越货、居家旅行必备的毒药之王,你的第一反应是谁?

是武侠小说里的鹤顶红?

还是断肠草?

亦或是那个在无数侦探小说里出场率极高,闻起来有一股淡淡苦杏仁味儿的死神代言人——氰化氢?

我相信绝大多数人的答案都是后者。

在人类的普遍认知里,氰化氢这三个字,就代表着绝对的死亡。

它是二战毒气室里收割数百万生命的恶魔,是冷战时期特工藏在牙齿里用来最后时刻重开的胶囊。

只要0.05克,也就是大概几粒盐的重量,就能在几秒钟内彻底阻断你全身细胞的呼吸作用,让你在极度痛苦中瞬间杀青。

但是,兄弟们,如果我告诉你,这个双手沾满鲜血的化学恶魔,其实是我们所有地球生命的亲妈,你会是什么反应?

2026年1月14号,著名的美国化学学会旗下顶级期刊《ACS Central Science》上,刊登了一项由瑞典查尔姆斯理工大学的Martin Rahm教授团队带来的重磅研究。

这项研究的核心发现非常炸裂,简单来说就是三个字:冷冻毒。

在咱们常规的化学课本里,氰化氢是个气体或者液体,甚至有点易挥发。

但在生命诞生之前的那个原始地球,环境可比现在恶劣多了,甚至可能经历过那种全球冰封的雪球地球时期。

Martin Rahm团队就想了一个问题:如果把氰化氢扔到零下几十度的冰窟窿里,它会变成什么样?

于是,他们利用超级计算机进行了极为复杂的量子化学模拟,去构建冷冻状态下的氰化氢晶体。

结果这一算,直接算出了一个新世界。

他们发现,当氰化氢结冰的时候,它并不是像水那样变成一坨死板的冰块。

它会形成一种非常诡异的、长得像蜘蛛网一样的微观晶体结构。

大家想象一下,在显微镜下,这些氰化氢晶体就像是一根根长约450纳米的圆柱体。

重点来了,这些圆柱体的顶端,并不是平的,而是像切割好的宝石一样,有着多面体的形状。

更神奇的是,这些晶体的表面并不安分。

研究人员发现,由于晶体内部电荷排列的特殊性,这些冰冻蜘蛛网的表面会产生极强的电场。

这个电场有什么用呢?

它就像是一个微观层面的强力胶加催化剂。

当周围环境中游离的其它氰化氢分子或者简单的碳原子撞到这个晶体表面时,瞬间就会被这个电场捕获。

然后在极短的时间内——可能只有几分钟到几天——发生化学反应,把普通的氰化氢变成了一种更活泼的异构体,叫氢异氰化物。

这还没完,这个晶体表面还能充当模具,把这些活泼分子像搭积木一样,强行按在一起,聚合成更复杂的有机长链。

这就是传说中的聚合物。

而在这些聚合物里,科学家们惊喜地找到了氨基酸和核碱基的身影。

氨基酸是什么?是蛋白质的原料。

核碱基是什么?是DNA和RNA的基石。

也就是说,那个曾经被我们视为死神镰刀的氰化氢晶体,在寒冷的冰面上,其实是一个个不知疲倦的生命工厂。

这个发现最牛的地方在于,它完美解释了一个困扰科学界几十年的悖论,叫浓度悖论。

大家都听说过原始汤理论吧?

就是说早期的海洋里充满了各种有机物,像一锅乱炖的汤。

但是你想啊,大海那么大,水那么多,你往太平洋里打一个鸡蛋,能做出番茄蛋花汤吗?

显然不能,因为分子太稀薄了,根本碰不到一起,更别说发生反应了。

但是,如果有了冰冻这个条件,情况就完全变了。

当水结冰的时候,它会把溶解在里面的杂质(也就是氰化氢)排挤出来,挤到冰晶的缝隙里。

这就相当于一种天然的提纯浓缩过程。

在这些微小的冰缝里,氰化氢的浓度被瞬间拉高了几千倍。

再加上咱们刚才说的那个自带电场的蜘蛛网晶体表面,这反应速度,直接从自行车变法拉利。

所以,Martin Rahm这次的研究,基本上是给冷冻起源说盖了个大大的红戳:

咱们的祖先,很可能不是诞生在温暖舒适的温泉里,而是诞生在剧毒、极寒的冰层之上。

当然,光有零件还不够。

这就好比你给了一堆砖头(氨基酸),但没有图纸和工头,这房子也盖不起来啊。

生命除了要有物质基础,还得有一套能自我维持的能量代谢系统。

这就是生物学上著名的鸡生蛋问题:到底是先有基因(DNA/RNA)来指挥代谢,还是先有代谢循环来合成基因?

这时候,氰化氢这位大神又站出来了。

它表示:小孩子才做选择,我全都要。

早在2022年,著名的斯克里普斯研究所其实就已经发现了一些端倪,而这些发现在今天看来,简直就是神预言。

大家都知道,现代生物——包括屏幕前的你和我——体内的能量代谢核心,叫三羧酸循环。

这是你身体里每一个细胞呼吸、产生能量的必经之路。

但是这个循环极其复杂,需要一大堆复杂的酶(也就是蛋白质)来催化。

在生命诞生之前,根本没有蛋白质,那这个循环是怎么转起来的呢?

斯克里普斯的大佬们做了一个惊人的实验。

他们在试管里模拟了早期地球的环境,没有放任何复杂的酶,而是只放了一样东西——氰化氢。

结果奇迹发生了。

在这个充满剧毒的试管里,氰化氢居然完美替代了蛋白质和金属酶的作用!

它像一个暴躁的指挥官,强行夺取碳原子的电子,驱动了一套简化的逆向三羧酸循环。

不需要任何复杂的生物机制,仅仅靠着氰化氢的化学性质,二氧化碳和水就开始源源不断地转化成有机分子。

这说明什么?

这说明氰化氢不仅能造出生命的肉体(氨基酸),它还能充当生命的灵魂(代谢驱动力)。

当时的实验负责人Ramanarayanan Krishnamurthy博士说了一句特凡尔赛的话:

这过程简单得让人害怕。

没错,就是简单。

大自然不需要精密的实验室,只需要把剧毒的氰化氢往水里一扔,这一套从物质到能量的演化链条,自己就转起来了。

你还别不信,这事儿真不是巧合,因为我们在太空中已经找到了现成的证据。

这就得请出咱们的老朋友——NASA的卡西尼号探测器。

在土星那个巨大的光环系统里,藏着一颗不起眼的小卫星,叫土卫二。

这颗星球表面覆盖着厚厚的冰层,看着是个死寂的冰球,但它的南极却一直向外喷射着高达几百公里的巨型喷泉。

这些喷泉直接连通着冰层下的全球性海洋。

就在前两年,科学家们在分析卡西尼号穿越这些喷泉时采集的数据时,发现了一个令所有人头皮发麻的成分。

你猜对了,就是氰化氢。

而且浓度高得离谱。

哈佛大学的生物物理学家Jonah Peter,在看到这个数据后,直接给氰化氢起了一个极其霸气的外号。

他称之为:氨基酸制造的瑞士军刀。

为什么叫瑞士军刀?

因为这玩意儿太好用了,功能太全了。

在土卫二那个冰冷、黑暗、充满盐分的地下海洋里,氰化氢就像是一个万能插头。

它可以和甲醛反应,可以和氨气反应,可以和乙炔反应。

它能在没有任何阳光照射的深海里,利用化学能,源源不断地通过堆叠反应,合成出生命所需的所有基础零件。

这直接打破了我们寻找外星生命的传统思路。

以前我们总觉得,外星人肯定得住在像地球这样温暖、有氧气、有花有草的地方。

现在看来,这种想法太狭隘了。

宇宙中真正的生命温床,很可能正是那些充满了剧毒氰化氢、冷得要死、人类看一眼都会绝望的地狱。

土卫二上有氰化氢,土卫六(泰坦)的大气层里更是充满了氰化氢的云雾。

讲到这儿,我突然想起咱们老祖宗的一句话:

物极必反,否极泰来。

这不仅仅是哲学,这在化学层面都被证实了。

你想想看,氰化氢,HCN,结构极其简单,就是一个氢、一个碳、一个氮。

它是宇宙中最简单的分子之一,却也是最致命的毒药。

但也正是因为它的毒,因为它的化学性质极其活泼,极不稳定,容易攻击别的分子,才赋予了它在死寂的无机世界里搞事情的能力。

如果它像惰性气体一样老实,像石头一样稳定,那这个世界可能到现在还是一片死寂,根本不会有你,也不会有我。

这种对未知的敬畏,这种对毒与药辩证关系的理解,我觉得才是科学最迷人的地方。

信源:

冻住的氢氰“蛛网”为生命起源提供了线索——美国化学学会

地球上的生命或许始于一种冰冻的毒药

有毒氢氰及其在生命起源中的作用——宇宙今日

氰化物在早期地球和寻找外星生命中的新角色 |科学日报

氰化物气体与进化生命的化学 |美国国家科学基金会 - 美国国家科学基金会

生命火花气体强化了土卫二(土星的卫星)可能适居的证据

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