Nature ：不到 0.2 克陨石，借助GCxGC-TOFMS测出 RNA 核糖，地外生命前体物质！

这篇源于2026年《自然-通讯》的研究报告，展示了在Orgueil碳质球粒陨石中首次同时发现多种脱氧核糖及氨基酸手性对。科学家利用先进的全二维气相色谱-飞行时间质谱技术，在极少量的陨石样本中鉴定出核糖、木糖和核酮糖等五种碳五糖。研究发现，这些糖类呈现出近外消旋的分布特征，有力地证明了它们源自外太空而非地球污染。实验数据进一步揭示，由于陨石基质的吸附作用，这类生命起源前糖类的实际丰度被严重低估，其含量可能与氨基酸相当。这一发现填补了地外有机化学研究的空白，暗示陨石曾向早期地球输送了比以往认知更丰富的生物分子构建基石。该成果不仅优化了微量样本的分析流程，也为探索生命手性起源及碳质小行星的演化史提供了关键证据。

• 生命基础分子中，氨基酸、核碱基在碳质球粒陨石中被频繁检出，但糖类（核酸核心组分）检测极少、表征不足，与星际冰模拟实验可大量生成复杂糖的结论矛盾。

• 现有糖类检测仅 1 项明确研究，且需2g大样本量，无法适配龙宫、贝努小行星返回的稀缺珍贵样品。

• 地球生物污染是陨石有机物溯源的关键干扰，手性对映体分布（地球生命偏好 L - 氨基酸、D - 糖，地外非生物来源多为近外消旋【左旋L和右旋D两种手性分子的数量比例接近1:1】）是小样本下判别地外起源的核心手段。

• 陨石中糖类丰度被严重低估，提取效率、基质效应、降解问题导致检测结果远低于真实含量。

图1 研究路线图

在178 mg陨石中，明确检测到核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、核酮糖的特征峰，且信号显著高于空白，证明真实存在。

• 4 种醛戊糖：核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖

• 1 种酮戊糖：核酮糖

  以上全部为生命起源相关的前体分子，核糖是RNA的核心骨架糖。
  

图2 A：奥盖尔云石样品的C5糖对映体色谱图；B：标准品（RS）的C5糖对映体色谱图

上图显示 GCxGC–TOFMS 能在微量陨石中把 5 种糖的10 个对映体完全分开，是本研究方法学突破的直接证据

• 核糖、来苏糖、核酮糖：L/D峰接近 → 呈近外消旋分布 → 明确地外非生物合成

• 阿拉伯糖、木糖：出现明显生物型对映体过量（L- 阿拉伯糖、D-木糖）→ 主要来自地球长期馆藏污染

图3 核酮糖对映体色谱图

图 3 展示了核酮糖对映体的 GC×GC 色谱图与对应质谱，并与程序空白及参考标准对比，进一步证实明确检出酮戊糖 —— 核酮糖，并完成对映体分离，且核酮糖呈近外消旋分布，进一步证实地外非生物来源。

上表显示，糖类的检测浓度仅为0.1-6.78ppb，而通过校正回收率后，核酮糖回收率约为0.8%，核糖回收率约为4.5%，来苏糖回收率约为20%，阿拉伯糖回收率约为30%，其真实丰度与陨石中C4-C5氨基酸相当，被严重低估，推翻了“糖类在陨石中极稀有”的传统认知。

在同一样品中检出25 种氨基酸，甘氨酸、β-丙氨酸最丰富，与前人CI陨石数据高度一致。此外，检出多种新报道氨基酸（苏氨酸、脯氨酸、亮氨酸等），C5 氨基酸丰度偏低，反映母体星的强烈水蚀作用。

表2 陨石中检出的氨基酸含量

表3 氨基酸L-对映体过量（%eeL）

表3表明，丙氨酸、天冬氨酸ee小，污染低；丝氨酸、缬氨酸ee高，受地球生物影响；2-ABA、3-AIB、异缬氨酸近外消旋，证明无显著生物污染，确证是地外非生物来源。

此外，氨基酸分布特征也表明了陨石经历过强烈的低温水蚀作用（pH≈8–9，<150℃），这是CI型陨石的典型特征，也为糖类在小行星母体上的合成与保存提供了环境依据。

而 GC×GC-TOFMS 能做到：

• 极高灵敏度，微量样品（178 mg）就能测

• 高的分离度结合精确的解卷积技术把 5 种糖的 10 个对映体全部分开

• 准确判断哪些是太空来的、哪些是地球污染

• 同时还能测氨基酸，互相验证

以前很难在陨石里检测到糖，主要有三个原因：

• 糖太容易降解、太不稳定，在水里、高温下很快就坏掉。

• 提取效率极低，陨石里的黏土矿物会把糖 “锁住”，回收率常常只有 1%～30%，导致真实含量被严重低估。

• 需要的样品量太大，过去检测核糖需要约 2 克样品，无法用于珍贵的小行星返回样本。

这一次研究突破了关键难点：

• 只用了不到 0.2 克（178mg） 的微量陨石样品；

• 用低温温和提取保护糖不被破坏；

• 用超高分离度兼具灵敏度的手性全二维色谱飞行时间质谱技术，ChromaTOF软件自带的解卷积技术能够把糖的左右旋结构精准分开；

• 同时做回收率校正，证明糖的真实含量其实和氨基酸差不多。最终第一次在微量 CI 型陨石里，稳定检出了核糖、木糖、来苏糖、阿拉伯糖、核酮糖这 5 种关键生命前体糖。