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2020-11-01探索有機分子的起源也能協助減少碳排放
611 期
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編輯部
（Photo by Photoholgic on Unsplash）
近期由美國自然史博物館（American Museum of Natural History）與美國國家航空暨太空總署（NASA）合作的一項研究中，團隊提出約40億年前的地球上，也就是生命起源之前第一批有機分子產生的關鍵過程。
地球上所有生命皆由有機分子所組成，有機分子屬於碳原子組合而成的化合物，碳原子會與氫、氮和氧等元素結合。多數有機分子是經過固碳作用（carbon-fixation pathways）而來，此途徑是生物體將無機碳轉換為有機化合物的過程，可用來降低二氧化碳（CO2）濃度，著名的例子為植物的光合作用。但固碳作用大部分需要倚靠細胞的能量才能完成，而在生命起源之前，有機分子又是如何出現的呢？
對此，研究人員設計出一個裝置，並安裝於微流體反應器（microfluidic reactors）上，可以檢查液體與氣體的微觀變化。當氫氣和二氧化碳在裝置內結合後，會產生一種稱為甲酸（HCOOH）的有機分子，是二氧化碳固定作用（CO2-fixation pathway）的產物，又稱乙醯輔酶A途徑
（Wood-Ljungdahl acetyl-CoA pathway），且此途徑通常不需要消耗任何能量。此實驗說明有機分子不一定要靠生物才能被合成出來，在實驗室中也能生成出有機分子。
研究人員表示，此實驗結果與古代海洋熱泉噴孔上的反應過程雷同，過程中產生的有機化合物可能與地球生命起源有關。除了探索生命的起源外，此研究也能讓科學家在面臨氣候危機下，作為減少二氧化碳排放的新策略。利用二氧化碳固定作用將二氧化碳轉化為有機分子，未來或許可用於生態環境上，當作減碳新方法。
Reuben Hudson et al., CO2 reduction driven by a pH gradient, Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(37)22873-22879, 2020.