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自然界二氧化碳轉化

科技更新时间:2025-02-03 04:04:39

齊魯網·閃電新聞5月11日訊據新華社消息，《科學通報》近日以封面文章刊發中國科學院海洋研究所一項科研成果：我國科學家在深海熱液區發現超臨界二氧化碳，這是全球首次在自然界發現超臨界二氧化碳，并為研究生命起源提供了新的啟示。

中國科學院海洋研究所研究員張鑫介紹，在“科學”号科考船2016年深海熱液航次中，科研人員利用我國自主研發的深海激光拉曼光譜原位探測系統，在1400米深海熱液區發現了一處噴發含有超臨界二氧化碳流體的熱液噴口。

自然界二氧化碳轉化（我國首次在自然界發現超臨界二氧化碳）1

“在31攝氏度、7.3兆帕的溫壓條件下，二氧化碳才會以超臨界态的形式存在。超臨界二氧化碳既有氣态性質，又有液态性質，能快速溶解有機物。日常生活中的幹洗就是用超臨界二氧化碳，石油工業中也大量使用超臨界二氧化碳作為溶劑，雖然被廣泛應用，但此前還從未在自然界中發現超臨界二氧化碳。”張鑫說。

利用深海原位拉曼光譜分析，科研人員發現，含有超臨界二氧化碳的熱液流體中有大量氮氣，遠高于周圍海水和熱液中的氮氣濃度，這說明超臨界二氧化碳對氮氣有富集作用。此外，這些熱液流體中含有一些未知的有機化學物質。

自然界二氧化碳轉化（我國首次在自然界發現超臨界二氧化碳）2

科學家分析認為，深海熱液區的超臨界二氧化碳、氮氣與周圍礦物質結合，催化産生有機物，從而實現從無機到有機的轉化過程，而有機物是生命的基礎，這為研究生命起源提供了新的啟示。

中國科學院海洋研究所研究員孫衛東說，深海熱液環境與地球早期環境非常相似，熱液所特有的化能生物群落具有不依賴陽光和嗜熱特性，被認為可能與地球上初始生命産生的環境類似。但熱液流體中缺少合成氨基酸的關鍵元素--氮，這是早期生命起源于熱液假說最緻命的問題。此次在深海熱液區發現超臨界二氧化碳流體大量富集氮氣，為早期地球從無機到有機的過程提供了絕佳反應介質。

自然界二氧化碳轉化（我國首次在自然界發現超臨界二氧化碳）3

科研團隊基于這項科研成果，提出了新的地球早期地球生命起源的假說：地球早期，存在于海洋與大氣交界面的超臨界二氧化碳層，富集大量氮氣，并與海水和露出海表的岩石礦物結合，催化産生有機物，成為地球上早期生命的源頭。

閃電新聞記者楊麗報道

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