肽是氨基酸的短鏈，氨基酸是蛋白質的組成部分。當肽連接在壹起形成壹條鏈時，它們被稱為多肽。長於約 50 的多肽鏈就是蛋白質了。有時肽被稱為“蛋白質的短表親”。蛋白質是較大的生物分子，發揮著許多重要的生物學作用，因此沒有肽就沒有蛋白質，也就沒有生命。身體中的每個細胞和所有組織都含有肽。
大多數人認為，埃米爾·費舍爾（Emil Fischer）在 20 世紀初發現了肽和肽鍵。他獲得了 1902 年的諾貝爾化學獎。費舍爾認為有壹天科學家可以利用肽科學合成蛋白質。現在我們生活在壹個不斷發現和合成肽的時代，產生了80多種治療各種疾病的新療法。肽很關鍵，它們的用途很廣泛。它們的發現幫助開創了壹個我們對生物過程的理解突飛猛進的時代。
而在太空中的發現肽可能對理解生命起源有同樣的意義。
肽壹定起源於某個地方。近年來，研究人員在太空中發現了其他結構單元，如氨基酸。天文學家在墜落地球的隕石中發現了氨基酸，他們在彗星中發現了甘氨酸以及銨鹽和脂肪族化合物。最新的研究表明，我們可以將肽添加到太空中自然存在的有機構件列表中。
如果這項新研究是準確的，太空中的自然過程可以產生基本的前生物構件。這表明生命出現的可能性可能很普遍，並且任何肥沃的行星或衛星都可能已經播種了這些構件。
來自德國耶拿大學和馬克斯·普朗克天文學研究所的科學家2月10日在《自然天文學》雜誌上發表了壹篇論文，題目是《通過原子碳的凝聚在太空中形成肽的途徑》，論文主要作者是澤格·克拉斯諾庫茨基（Serge Krasnokutski）。
這項新研究的合著者、馬克斯·普朗克天文學研究所所長托馬斯·亨寧（Thomas Henning）說：“令人驚訝的是，復雜的有機分子存在於恒星之間、原行星盤、原始隕石和彗星之間更密集的區域。它們可以通過氣體階段的、冰冷的顆粒表面和隕石母體的濕化學過程中的各種過程形成。”
研究人員在他們的論文中指出，復雜分子存在於星際介質中。以前的研究人員在實驗室中模擬了星際介質條件並產生了相同的復雜分子。但是這種類型的研究是有限度的。到目前為止，只有相對較小的具有生物學意義的分子，在實驗室被證明，可以在典型的空間條件下形成。
]德國科學家這項研究的重點是存在於巨型分子雲中的塵埃顆粒——特別是碳或矽酸鹽原子——的冰冷表面。這些巨型分子雲當中的絕大部分物質是氫和氦，但是在其余質量當中，有壹半是這些碳和矽酸鹽原子。 碳原子和矽酸鹽原子聚集在壹起，形成直徑不到百萬分之壹米的聚集體。它們在巨型分子雲內的位置至關重要，因為恒星，以及行星，都是由巨型分子雲中的材料形成的。這是肽與地球或其他地方生命之間潛在聯系的開始。
這項工作不同於以前產生具有重要生物學意義的小分子的工作。肽是氨基酸鏈，因此它們比以前產生的甲醛等物質要大。這項新研究的重點是碳和矽酸鹽原子團的冰層。這些層提供了壹個天然實驗室，材料附著在冰上並相互緊密接觸。這種接近允許化學反應形成更復雜的分子。
該論文的作者寫道：“我們通過實驗證明碳原子在冷固體顆粒（宇宙塵埃）表面的凝聚導致形成異構的聚甘氨酸單體（氨基烯酮分子）。在氨基烯酮分子相遇後，它們聚合產生不同長度的肽。”
這壹發現在很大程度上取決於主要作者克拉斯諾庫茨基的科學努力。克拉斯諾庫茨基開發了壹種生產冷碳原子的方法並申請了專利，該方法可以在實驗室復制太空條件。世界各地的實驗室現在都使用這種方法。
2020 年，克拉斯諾庫茨基發表的研究結果表明，最簡單的氨基酸——甘氨酸可以在冷碳原子的幫助下在塵埃顆粒表面形成。他證明，這些化學反應不需要紫外光子作為能源。
克拉斯諾庫茨基說：“即使在最低溫度下，單個碳原子也具有驚人的反應性。它們充當‘分子膠’，將分子連接在壹起，將無機物質轉化為有機物質。”
那麽接下來要考慮的問題是：像甘氨酸這樣的簡單氨基酸，能否在太空中形成更長的肽鏈或蛋白質鏈？
找出答案的唯壹方法是設計和進行正確的實驗。研究小組需要復制太空中冷碳原子的關鍵條件。他們使用了以前在耶拿大學 MPIA 實驗室天體物理學組開發的方法。該方法利用超高真空室，產生了星際介質的分子雲中那樣的真空。
在超高真空室內部，研究人員模擬了冰冷塵埃顆粒的表面，並將原子和分子沈積在它們的表面上。他們發現在寒冷的表面上形成了氨基烯酮。氨基烯酮是甘氨酸的前體，甘氨酸是最簡單的氨基酸。他們還發現了肽帶的證據，這是壹種將氨基酸在肽短鏈以及較長蛋白質鏈中結合在壹起的化學鍵。
只有當研究小組將他們的樣本加熱到高於分子雲內部的溫度時，這些肽帶才會出現。因此，它們可能在新恒星形成時自然發生，或者當塵埃顆粒沈積在恒星宜居帶的行星表面時產生。研究者說：“形成氨基烯酮的低溫化學反應和讓氨基烯酮分子結合形成肽的升溫過程，二者壹起可以在星際塵埃顆粒上產生肽。”
該團隊發現了壹種形成肽的新途徑。而且它比其他途徑需要更少的能量，這意味著它可以在寒冷的外太空自然發生。此外，它還需要碳原子、壹氧化碳和氨，它們是星際介質中最豐富的分子種類。
碳是這壹切的中心，就像它在所有生命中壹樣。“單個碳原子引發了豐富多樣的化學反應。即使在外太空發現的條件下，這種化學作用也比以前認為的更接近產生生命出現所需要的物質，”克拉斯諾庫茨基說。
科學家們發現，生命的成分比他們想象的要廣泛得多。通過這項研究，我們發現其中壹些成分可以在壹個不太可能的地方結合成生物構件，即便是在星際介質分子雲內的冰凍真空中。當條件變暖時，這些構建塊的復雜性會增加。
這些結果強化了分子胚種論的觀點。這個理論表明，雖然生命很罕見，但構成要素卻很普遍。這些構建塊可能已經傳播到每個行星和衛星，盡管在大多數世界上不可能存在生命。如果這是真的，那麽整個宇宙中的眾多衛星和行星上可能已經出現了生命。
但研究表明，許多世界雖然可能經歷了壹段宜居期，但從未長期保持宜居性。這意味著地球仍然是稀有的，甚至可能是獨壹無二的。