近日，中國科學院海洋研究所和中國科學院海洋大科學研究中心的一項科研成果刊發在《科學通報》的封面文章上：我國科學家在西太平洋一處深海熱液區發現超臨界二氧化碳。該研究揭示了我國科學家首次在深海熱液區觀測到自然狀態下超臨界二氧化然流體的噴發，並為研究生命起源提供了新啟示。此外，這是全球首次在自然界發現超臨界二氧化碳。
該研究由中國科學院海洋研究所和中國科學院哈陽大科學研究中心共同合作，2016年，在「科學」號科考船的一次深海熱液航中，科研人員利用我國自主研發的深海原位拉曼光譜探針，在1400米深海熱液區發現了噴發含有超臨界二氧化碳流體的熱液噴口。隨後，科研人員利用我國自主研發的深海熱液溫度探針測定了超臨界二氧化碳噴口溫度約為95攝氏度，進而使用深海原位拉曼光譜探針直接在深海原位探測了噴發狀態的超臨界二氧化碳流體，發現超臨界二氧化碳拉曼譜峰在頻移、半峰寬等光譜參數上與實驗室模擬獲得的超臨界二氧化碳完全一致。
同時，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，遠高於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。另外，科研人員還在原位超臨界二氧化碳爛漫光譜中發現了多個未知組分的拉曼峰。而通過對拉曼峰的歸屬科研人員證明深海熱液區噴發的超臨界而言化痰流體中很可能含有大量的有機物質。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，催化產生有機物，從而實現從無機到有機的轉化過程，而有機物是生命基礎，這為研究地球生命起源提供了新啟示。
生物研究學表明，超嗜熱菌很可能是地球上生命的共同祖先，因此熱液系統一直被認為與生命起源密切相關。熱液所特有的化能生物群落具有不依賴陽光和嗜熱特性，深海熱液系統被認為可能與地球上初始生命產生的環境類似。生命的基本組成物質是胺基酸，但熱液流體中缺少胺基酸的關鍵元素——氮，這是早期生命起源於熱液假說最致命問題（在我們呼吸的空氣中，氮的含量約佔78%）。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，為地球早期從無機到有機的過程提供了絕佳反應介質。
我國科研團隊基於這項科研成果，提出了新的地球生命起源假說：地球早期，存在於海洋與大氣交界面的超臨界二氧化碳層，富集大量氮氣，並與海水和露出海表面的巖石礦物結合，催化產生有機物，從而成為了地球上早期生命源頭。
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