荷能離子誘導的化學反應及其在早期生命化學進化中的作用研究.pdf

1、根據(jù)化學進化論觀點，生命的起源與進化是一個從無機到有機，從簡單有機分子到復雜生物體系的過程。早期生命的化學進化，也就是生物分子的前生物合成在自然條件下并不能自發(fā)進行。它需要外來能量的參與。荷能離子作為一種能量載體，無疑能夠參與化學反應，幫助其跨越反應產(chǎn)物與底物之間的熱力學能壘，從而誘導化學合成?；谶@一認識，本文開展了如下研究：
　　 ⑴利用自行設計的放電裝置模擬原始地球上隕石撞擊和閃電事件，發(fā)現(xiàn)熱力學上異常穩(wěn)定的氮氣能夠通過放

2、電產(chǎn)生數(shù)百eV能量的N+并以-NH2的形式固定下來，而后者在水的參與下又會與陽極石墨碳通過一系列反應得到十多種蛋白氨基酸，其中一些復雜氨基酸如苯丙氨酸的合成頗有意義。
　　 ⑵用放射性核241Am發(fā)出的α粒子模擬天然放射能，將其作用于羧酸鹽(乙酸鈣和琥珀酸鈣)及其銨鹽溶液，其間產(chǎn)生的自由基通過耦合、氧化、脫羧和氨基化等歷程會生成新的產(chǎn)物，如：乙酸→琥珀酸，琥珀酸→丙二酸，乙酸+NH4+→甘氨酸，琥珀酸+NH4+→甘氨酸+丙氨酸+

3、絲氨酸。
　　 ⑶鑒于低能離子在星際空間和近地表面的廣泛存在，我們將離子注入機產(chǎn)生的30keV Ar+和N+作用于不同pH值的固態(tài)苯丙氨酸，發(fā)現(xiàn)通過自由基反應歷程有產(chǎn)率高達3～4％的二肽產(chǎn)物生成，其最佳反應pH為8～9;4)利用前面的放電裝置，我們還發(fā)現(xiàn)常壓惰性氣體氦氣條件下，石墨陽極的高電流(50mA)輝光放電能夠合成粒徑為20～100nm的富勒烯樣納米顆粒，其中部分顆粒具有明顯晶格結構，這對解釋星際空間和原始地球上天然富勒烯