靠近放射性元素沉积物的小水池可能形成了甲酰胺，甲酰胺可能成为地球上早期生命的溶剂。 来自：MITq
根据描述甲酰胺在暴露于自然浓度的放射性元素时如何形成的新研究， 称为甲酰胺的有机化合物可能在地球早期生活中代替水作为溶剂（意思是它可以溶解分子）。
就我们所知， 水是生命所必需的，从最古老的原始单细胞生物到现今存在的复杂的多细胞生物的庞大全能。水溶解生命需要的有机分子，如氨基酸和糖。水还将营养物质输入和输出细胞，并帮助细胞通过来回携带信号分子相互沟通。
然而，水有一个不好的的一面，被称为’水悖论’，其中水实际上水解或分解核酸和蛋白质 – 生命的基石。那么，我们的单细胞祖先怎么能够首先形成呢？甲酰胺可能是关键。[ 早期地球：一个受水淹没的生活着地狱般的世界 ]
甲酰胺由氰化氢水解而成，氰化氢又由氢，碳和氨形成。它不仅可以在地球上找到，而且可以在星际云中的星形区域，彗星甚至星际介质中找到。甲酰胺以及诸如二氧化钛，蒙脱石粘土，独居石，磷灰石，含铁矿物质和锆等矿物质促进糖和核碱基（RNA 的结构单元）和氨基酸（蛋白质结构单元）的形成。
核热能
在有益于生命形成的因素地球上如何发生这种反应？在原始海洋中，甲酰胺浓度过低，大约为百万分之一，因此它在形成过程中迅速分解。另外，甲酰胺必须浓缩成几乎纯的混合物，并且必须与上述矿物质接触才能这样做。另外，需要大量的热量来制造生命所必需的化合物 – 温度必须高于水的沸点！在整个海洋或湖泊中，这种温度升高是不可能的，但在较小的环境中则不可能，例如地热热点附近的沙粒或水坑。
科学家们发现甲酰胺可以通过将水与氰化氢和放射性矿物质混合而制成。在原始的地球上，独居石，铀矿和锆石等放射性矿物可能已经集中成为沉积物或“地层”，地壳地壳发生变化，海水和河流中的水流出现。在特殊情况下，一些“放置者”可能含有非常高量的铀，形成天然核反应堆，可能产生足够的能量驱动有益于生命形成的因素化学物质。
之前已经提出 了这种称为“ 核间歇泉 ” 的模型。它描述了甲酰胺是如何充分浓缩并暴露于足够水平的放射能和热能以产生有益于生命形成的因素化合物的。
甲酰胺是在星形成区域也被发现的常见化合物。
科学报道发表 的一篇论文中，由哈佛大学地球与行星科学系和西雅图蓝色大理石空间科学研究所进化生物学家Zachary Adam博士领导的一组研究人员测试了化合物发现在有益于生命形成的因素地球形成甲酰胺的气氛中暴露于放射性元素如铀等衰变的高能量–α，β和γ辐射时。这项研究是在Adam 之前的研究中发现的，铀和钍矿物与碳，氢，氮和氧化合物混合可以产生一种称为乙腈的甲酰胺化学前体 – 类似于在43亿年前放射性矿床中可能发生的情况。
为了模拟这种情况，研究人员用γ辐射轰击了存在于地球大气中水汽中的乙腈。他们用气相色谱/质谱法测量和鉴定了产物，发现甲酰胺的水平随着辐射量的增加而增加。他们还将反应混合物加热到超过100摄氏度（水的沸点），以模拟放射性矿物质富集沉积物中产生的热量。水蒸发后留下浓缩的甲酰胺和γ射线形成的其他有机溶剂混合物。另外，将乙腈分解并重新组装成乙酰胺，N-甲基乙酰胺和N甲基甲酰胺。这一点很重要，因为当这些分子与磷酸盐矿物质混合时，可以产生磷酸化的化合物，这对于称为核苷酸的RNA的化学结构单元的合成是关键的。[ 激光切换实验模拟地球上的生命起源 ]
气候变化
根据他们的研究结果，科学家设想了一个情景，在潮湿的时候，乙腈和氰化氢会从大气中降落到放射性矿物的沉积物中。随后会出现干燥期，水会蒸发，浓缩甲酰胺。
亚当告诉AstroBiology杂志说：“我们正在寻找与潮汐效应相关的湿/干循环，或者水流入/流出，或者其他类型的短程循环，每隔几个小时左右…围绕间歇泉边缘，火山或其他地热现象，同时经历每天或每小时的润湿/干燥和加热/冷却循环。“
有益于生命形成的因素会在宇宙的其他地方发展吗？“我们研究的反应通常可以发生在任何有液态水，氮，碳和辐射的地方，”亚当说。“ 宇宙射线，木星周围的辐射带和太阳耀斑都是其他能源的例子，能够通过生产高能粒子来驱动相同类型的反应。”
NASA戈达德太空飞行中心的研究科学家Vladimir Airapetian是亚当研究的联合研究人员，他告诉Astrobiology杂志，他“相信这些情况可能发生在任何陆地型系外行星上”。
Adam总结说，他的团队的工作表明，“氰化氢和水的辐解化学[即通过辐射分解辐射的分子]表明，甲酰胺的生产速度可能远远高于单独使用传统的[水基]化学方法。水源生物起源于水以外的液体为主的微环境中的可能性是一个迷人的和发展中的起源社区研究领域，在微观环境中，我们正在考虑单个矿物颗粒之间的空隙，或者可能地球表面附近或地面上的小水坑。“
本文由美国宇航局天体生物学项目赞助的网络出版物“ 天体生物学杂志”提供