碳原子在星际冰粒上扩散形成复杂的有机化合物

碳原子在星际冰粒上扩散形成复杂的有机化合物星际冰上有机化合物形成的艺术描绘。资料来源:MasashiTsuge北海道大学的研究人员与日本东京大学的同事合作,在《自然-天文学》(NatureAstronomy)杂志上报告了基于实验室的关于碳原子在星际冰粒上的核心作用的新见解。太空中一些最复杂的有机分子被认为是在星际冰粒表面以极低的温度生成的。据了解,适合这种用途的冰粒在宇宙中比比皆是。所有有机分子都是以碳原子结合的骨架为基础的。大多数碳原子最初是通过恒星中的核聚变反应形成的,当恒星在超新星爆炸中死亡时,碳原子最终分散到星际空间。但是,要形成复杂的有机分子,碳原子需要一种机制来聚集在冰粒表面,遇到伙伴原子并与它们形成化学键。新研究提出了一种可行的机制。在30开尔文(零下243摄氏度/零下405.4华氏度)以上,碳原子扩散并结合在一起,形成二原子碳C2。资料来源:MasashiTsuge等人,《自然-天文学》。2023年9月14日北海道大学低温科学研究所的化学家MasashiTsuge说:"在我们的研究中,我们在实验室中再现了可行的星际条件,能够探测到弱结合碳原子在冰粒表面扩散反应并生成C2分子。C2也被称为双原子碳,是两个碳原子结合在一起的分子;它的形成是星际冰粒上存在扩散碳原子的具体证据。"研究发现,这种扩散可在30开尔文(零下243摄氏度/零上405.4华氏度)以上的温度下发生,而在太空中,只需22开尔文(零下251摄氏度/零上419.8华氏度)就能激活碳原子的扩散。论文第一作者兼通讯作者柘植雅志(左)与合著者渡边直树(右)。资料来源:MasashiTsuge柘植说,这些发现将一个以前被忽视的化学过程纳入了解释框架,即如何通过不断添加碳原子来构建更复杂的有机分子。他认为,这些过程可能发生在恒星周围的原行星盘中,行星就是从这些原行星盘中形成的。所需的条件也可以在所谓的半透明云中形成,最终演变成恒星形成区。这也可以解释地球上可能孕育生命的化学物质的起源。除了生命起源的问题之外,这项研究还为可能已经并可能仍然在整个宇宙中构建碳基化学的各种化学反应增添了一个基本的新过程。作者还总结了目前对太空中复杂有机化学物质形成的更普遍的理解,并考虑了由扩散的碳原子驱动的反应可能会如何改变目前的情况。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384885.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1384885.htm

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韦伯望远镜的近红外成像仪发现了由复杂的有机分子组成的冰化合物

韦伯望远镜的近红外成像仪发现了由复杂的有机分子组成的冰化合物一个国际天文学家小组利用韦伯望远镜的中红外成像仪(MIRI)识别出了多种由乙醇(酒精)等复杂有机分子组成的冰化合物,还可能有醋酸(醋的一种成分)。这项工作建立在之前韦伯望远镜在寒冷、黑暗的分子云中探测到各种冰的基础上。这幅图像是由韦伯的中红外仪器(MIRI)拍摄的,拍摄的区域与被称为IRAS23385的大质量原恒星平行IRAS2A和IRAS23385(在这幅图像中看不到)是一个国际天文学家小组最近的研究目标,该小组利用韦伯望远镜发现,在行星尚未形成的早期原恒星中存在着制造潜在宜居世界的关键因素。借助近红外成像仪前所未有的光谱分辨率和灵敏度,JOYS+(詹姆斯-韦伯对年轻原恒星的观测)计划单独确定了已被证实存在于星际冰层中的有机分子。这包括在固相中有力地探测到乙醛、乙醇、甲酸甲酯,以及可能存在的乙酸。资料来源:ESA/Webb、NASA、CSA、W.Rocha等人(莱顿大学)复杂有机分子(COM)的起源是什么?由于包括本研究在固相中探测到的COM在内的几种COM以前都是在暖气相中探测到的,因此现在认为它们源于冰的升华。所谓升华,就是直接从固态变成气态,而不变成液态。因此,在冰中探测到COMs使天文学家对更好地了解太空中其他更大分子的起源充满希望。科学家们还热衷于探索,在原恒星演化的更晚阶段,这些COM在多大程度上被传送到行星上。与温暖的气态分子相比,冷冰中的COM被认为更容易从分子云转移到行星形成盘中。因此,这些冰COM可以被纳入彗星和小行星,而彗星和小行星又可能与正在形成的行星相撞,从而为生命的繁衍提供了可能。科学小组还检测到了更简单的分子,包括甲酸(会引起蚂蚁蜇伤的灼烧感)、甲烷、甲醛和二氧化硫。研究表明,二氧化硫等含硫化合物在推动原始地球的新陈代谢反应中发挥了重要作用。一个国际科学家小组利用NASA/ESA/CSA詹姆斯-韦伯太空望远镜,在两颗原恒星周围发现了大量复杂的含碳(有机)分子。该图显示了两颗原恒星之一IRAS2A的光谱。它包括固相中乙醛、乙醇、甲酸甲酯以及可能的乙酸的指纹。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了制造潜在宜居世界的关键成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、L.Hustak(STScI)类似于我们太阳系的早期阶段?尤其令人感兴趣的是,所研究的其中一个星源--IRAS2A--被描述为一颗低质量的原恒星。因此,IRAS2A可能类似于我们太阳系的早期阶段。因此,在这颗原恒星周围发现的化学物质很可能存在于太阳系发展的最初阶段,后来被输送到原始地球。科学计划协调人之一、莱顿大学的EwinevanDishoeck说:"所有这些分子都可能成为彗星和小行星的一部分,并在原恒星系统演化过程中,当冰物质向行星形成盘内输送时,最终形成新的行星系统。我们期待着在未来几年里利用更多的韦伯数据逐步追踪这条天体化学线索。"这些观测是为JOYS+(詹姆斯-韦伯观测年轻原恒星)计划进行的。团队将这些成果献给团队成员哈罗德-林纳茨(HaroldLinnartz),他在本文被接受后不久于2023年12月意外去世。这项研究成果于3月13日发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy&Astrophysics)杂志上。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424201.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424201.htm

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毅力号可能发现了火星上存在有机化合物的新证据

毅力号可能发现了火星上存在有机化合物的新证据随着美国宇航局计划在2030年代向火星发起载人任务,对这个星球的更多了解仍然是许多与美国宇航局和其他空间机构合作的人的优先事项。此外,随着火星采样返回可能带来更多有机化合物的证据,甚至火星上曾有过的生命迹象也可能会被发现,天文学家们正在寻找尽可能多的线索。最新的线索来自于天文学家认为可能是在火星上发现的有机化合物,这些有机化合物是在美国宇航局"毅力"号探测器收集的火星岩石中发现的。根据新的论文,这些岩石是在JezeroCrater发现,长期以来,人们一直认为这是红色星球表面的一个古老三角洲。詹姆斯-韦伯太空望远镜在今年早些时候的观测中分解了有关红色星球的数据。图片来源。NASA,ESA,CSA,STScI,火星JWST/GTO团队如果毅力号确实发现了有机化合物,它将进一步升级了人们的信念,即火星曾经是一个繁荣的星球,上面有丰富的生命。当然,没有证据表明这种生命是拥有智能的,但即使在火星上发现古代生命的微小迹象,也将是开创性的。有机化合物对生物体很重要。然而,仅仅因为基本化合物的存在,并不意味着已经发现了生命。它只是意味着在这个星球上发现了一些生命所需的基本构建模块。不过,这仍然是革命性的,是值得兴奋的事情。此外,像这样的发现可以为火星上的早期生命帮助推动气候变化,将这个星球变成今天的荒地的过程提供更多的信息。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333963.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333963.htm

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NASA韦伯望远镜在尚未形成行星的早期原恒星中发现了多种分子与化合物

NASA韦伯望远镜在尚未形成行星的早期原恒星中发现了多种分子与化合物原恒星固相中存在复杂有机分子(COMs)是几十年前通过实验室实验首次预测到的,其他空间望远镜也对这些分子进行了初步探测。其中包括韦伯早期释放科学冰河时代计划,该计划在迄今为止测量到的分子云中最黑暗、最寒冷的区域发现了多种多样的冰。韦伯望远镜的新发现现在,作为"JOYS+"(詹姆斯-韦伯观测年轻原恒星)计划的一部分,利用韦伯中红外成像仪(MIRI)前所未有的光谱分辨率和灵敏度,这些COM被逐一识别出来,并证实它们存在于星际冰层中。这包括在固相中检测到乙醛、乙醇(我们所说的酒精)、甲酸甲酯以及可能的乙酸(醋中的酸)。这张照片是由韦伯的中红外成像仪(MIRI)拍摄的,拍摄的是与被称为IRAS23385的大质量原恒星平行的区域。图片来源:ESA/韦伯、NASA、CSA、W.Rocha等人(莱顿大学)"这一发现有助于解决天体化学中一个长期存在的问题,"团队负责人、荷兰莱顿大学的威尔-罗查(WillRocha)说。"COMs在太空中的起源是什么?它们是在气相还是在冰中产生的?在冰中探测到COMs表明,冷尘粒表面的固相化学反应可以生成复杂的分子"。固相COM的意义由于包括本研究在固相中探测到的COM在内的几种COM以前都是在暖气相中探测到的,因此现在认为它们源于冰的升华。所谓升华,就是直接从固态变成气态,而不变成液态。因此,在冰中探测到COMs使天文学家对更好地了解太空中其他更大分子的起源充满希望。哈罗德-林纳茨(HaroldLinnartz)多年来一直领导着莱顿的天体物理学实验室,并负责协调本研究中所用数据的测量工作。莱顿大学的EwinevanDishoeck是JOYS+计划的协调人之一,他分享说:"哈罗德特别高兴的是,在COM任务中,实验室工作可以发挥重要作用,因为它已经走过了漫长的历程。一个国际科学家小组利用NASA/ESA/CSA詹姆斯-韦伯太空望远镜,在两颗原恒星周围发现了大量复杂的含碳(有机)分子。该图显示了两颗原恒星之一IRAS2A的光谱。它包括固相中乙醛、乙醇、甲酸甲酯以及可能的乙酸的指纹。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了制造潜在宜居世界的关键成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、L.Hustak(STScI)科学家们还热衷于探索在原恒星演化的更晚阶段,这些COM在多大程度上被传送到行星上。与云层中的气体相比,冰层中的COM被更有效地传送到行星形成盘中。因此,彗星和小行星可以继承这些冰状COM,而这些彗星和小行星又可能与正在形成中的行星相撞。在这种情况下,COM可以被输送到这些行星上,有可能为生命的繁衍提供原料。科学小组还探测到了更简单的分子,包括甲烷、甲酸、二氧化硫和甲醛。特别是二氧化硫,使科学小组能够研究原恒星中的硫预算。此外,二氧化硫还具有前生物的意义,因为现有的研究表明,含硫化合物在推动原始地球的新陈代谢反应中发挥了重要作用。还检测到了负离子;它们是盐类的一部分,而盐类对于在更高温度下进一步发展复杂的化学性质至关重要。这表明冰层可能更加复杂,需要进一步研究。尤其令人感兴趣的是,所研究的其中一个星源IRAS2A被描述为一颗低质量的原恒星。因此,IRAS2A可能与我们太阳系的原始阶段有相似之处。如果是这样的话,在这颗原恒星中发现的化学物种可能就存在于我们太阳系发展的最初阶段,后来被送到了原始地球上。vanDishoeck说:"随着原恒星系统的演化,冰物质被向内输送到行星形成盘,所有这些分子都可能成为彗星和小行星的一部分,并最终形成新的行星系统。我们期待着在未来几年里利用更多的韦伯数据一步步追踪这条天体化学线索。"莱顿天文台的PoonehNazari最近的其他工作也让天文学家们对发现冰的更多复杂性抱有希望,此前他从WebbNIRSpec数据中初步探测到了氰化甲酯和氰化乙酯。纳扎里说:"令人印象深刻的是,韦伯现在让我们能够进一步探测冰的化学成分,直至氰化物的水平,而氰化物是前生物化学的重要成分。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425396.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425396.htm

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毅力号探测器在火星陨石坑岩石中发现了可能存在的有机化合物

毅力号探测器在火星陨石坑岩石中发现了可能存在的有机化合物有机化合物(具有碳氢键的化合物)可以通过非生物过程产生,因此仅仅是这些化合物的存在并不是生命的直接证据。为了确凿地确定这一点,需要在未来的任务中把样本送回地球。这项研究由加州理工学院的研究人员领导,由包括伦敦帝国学院研究人员在内的一个国际团队进行,于11月23日发表在《科学》杂志上。伦敦帝国学院地球科学与工程系的马克-塞普顿教授是科学小组的成员,他参加了火星上的漫游车操作,希望有一天这些样本能被送回地球,这样我们就能看到水和可能的有机物的证据,并探索在火星早期历史上是否有适合生命的条件。毅力号之前在杰泽罗的三角洲发现了有机化合物。三角洲是在火山口边缘的河流和湖泊的交汇处形成的扇形地质构造。任务科学家们对杰泽罗三角洲特别感兴趣,因为这种形态可以保存微生物。当一条运送细粒沉积物的河流进入一个较深的、流动较慢的水体时,三角洲就产生了。随着河水的扩散,它突然放慢了速度,沉积了它所携带的沉积物,并捕获和保存了水中可能存在的任何微生物。然而,在前往三角洲之前,为了安全起见,漫游车降落在火山口的地面上,这更像是一个谜团。在湖床,研究人员预计会找到沉积岩,因为水会沉积一层又一层的沉积物。然而,当漫游车在那里着陆时,一些研究人员惊讶地发现火山口地面上的火成岩(冷却的岩浆),其中的矿物质不仅记录了火成过程,还记录了与水的重要接触。这些矿物,如碳酸盐和盐类需要水在火成岩中循环,刻画出壁龛,并在空隙和裂缝等不同区域沉积溶解的矿物。在一些地方,数据显示在这些潜在的可居住的壁龛中存在有机物的证据。这些矿物质和共存的可能的有机化合物是用SHERLOC发现的,即用拉曼和发光扫描宜居环境的有机物和化学品仪器。SHERLOC安装在漫游者的机械臂上,配备了许多工具,包括一个拉曼光谱仪,它使用一种特殊的荧光来搜索有机化合物,还可以看到它们在材料中的分布情况,从而深入了解它们是如何保存在那个地方的。当漫游车向三角洲滚去时,它采集了几个水变火成岩的样本,并为未来可能的样本返回任务保存了它们。这些样本将需要返回地球,并在具有先进仪器的实验室中进行检查,以明确确定有机物的存在和类型,以及它们是否与生命有关。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333721.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333721.htm

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特区政府规管超出挥发性有机化合物含量限值的建筑漆料

特区政府规管超出挥发性有机化合物含量限值的建筑漆料#环境保护局臭氧是近年影响澳门空气质素的主要成因之一,而控制挥发性有机化合物(VOC)排放是缓减臭氧及光化学污染的重要手段,特区政府正有序推进挥发性有机化合物的管控工作。经综合分析本澳实际情况及参考其他地区经验,特区政府根据经第3/2016号法律修改的第7/2003号法律《对外贸易法》第五条第一款(三)项及(五)项的规定,透过第91/2022号行政长官批示https://www.gcs.gov.mo/detail/zh-hant/N22FMv0OLq

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新型化合物可阻止乳腺癌扩散有些癌症比其他癌症更容易转移,研究表明,特定的基因或蛋白质参与了这一过程。其中一种蛋白质S100A4在转移性癌症中表达,它与乳腺癌、膀胱癌、胰腺癌、前列腺癌、食道癌、肺癌和胃癌患者的过早死亡有关。S100A4并非直接导致肿瘤生长,而是被证明能激活体内的转移途径。现在,英国利物浦大学和中国南京医科大学的研究人员对S100A4进行了仔细研究,可能发现了一种阻止其产生的方法,从而降低了癌症扩散的可能性。该研究的通讯作者之一菲利普-鲁德兰(PhilipRudland)说:"一般来说,已经扩散的癌症会接受化疗,但这种治疗很少能不对病人造成严重伤害或毒性。我们工作的[重要性]在于确定了一个特定的重要攻击靶点,而且没有毒副作用。"研究人员使用了大鼠和人类模型系统的细胞,这些细胞来自高度转移和无法治愈的乳腺癌类型,它们不具有雌激素、孕激素和人类表皮生长因子2(HER2)蛋白三种常见受体中的任何一种。这种乳腺癌被称为三阴性乳腺癌(TNBC),占所有乳腺癌的10%-15%。研究工作的下一步是找出一种能抑制蛋白质S100A4与钙结合并阻止转移途径开始的化合物。我们对英国癌症研究中心的2400种化合物库进行了筛选,发现一种名为CT070909的化合物能抑制90%以上的S100A4结合,由于CT070909的分子组成使其相对不溶解,研究人员合成了一种结构更简单的化合物US-10113。在模型系统上测试US-10113,研究人员发现它对S100A4结合的抑制作用"中等偏弱"。为了提高US-10113的效率,研究人员将其与沙利度胺进行了化学偶联,沙利度胺是一种用于治疗骨髓瘤(一种血癌)的靶向抗癌药物。沙利度胺能阻止癌细胞分裂和生长,阻止癌症产生生长所需的血液供应,并刺激部分免疫系统细胞攻击癌细胞。他们发现,沙利度胺-US-10113复方制剂能特异性地消除大鼠和人类TNBC细胞中的S100A4,效率比单独使用US-10113提高了近2万倍。他们几乎没有看到毒性迹象。这项研究的另一位通讯作者杰玛-尼克松(GemmaNixon)说:"这是我们研究中令人兴奋的突破。我们现在希望采取下一步措施,在一大批患有类似转移性癌症的动物中重复这项研究,以便在进行任何临床试验之前,对化合物的疗效和稳定性进行彻底研究,并在必要时通过进一步的设计和合成加以改进。"研究人员说,他们的研究结果证明了选择性抑制癌症转移的化疗方法的原理。此外,由于S100A4蛋白存在于不同种类的癌症中,因此可能会开发出一种治疗乳腺癌以外的其他癌症的方法。"值得注意的是,我们正在研究的这种特定蛋白质存在于许多不同的癌症中,这可能意味着这种方法可能适用于许多其他常见的人类癌症"。这项研究发表在《生物分子》(Biomolecules)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372789.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372789.htm

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