氰化物是广泛存在与自然界，尤其是生物界的一种带有氰基（CN）的化合物。除了已知的毒性，氰化物可能有助于破解生命起源与进化奥秘。

近日，《自然化学》发表了来自斯克利普斯研究所化学家的重要成果。科研人员发现，氰化物介导的还原反应，这不仅能够有效地转化氧化三羧酸 (TCA) 中间体，而且还有助于还原性乙醛酸分流成为早期地球上假定的非生物途径。如果我们能在宇宙其他行星上寻找它的迹象，那么就可能有助于我们在宇宙的其他地方找到生命。

研究小组已经证明，这种含有与氮原子键合型碳原子的化合物可能驱动了地球上最早的代谢反应，这些反应从二氧化碳中产生了碳基化合物。代谢反应是从食物获取能量的反应，对维持生命至关重要。

该研究的主要作者克里希纳穆尔蒂博士认为，“当我们寻找生命迹象时，无论是在早期的地球上还是在其他行星上，我们的研究都是基于已知存在于当今生命中的生物化学。实际上，氰化物可以驱动这些相同代谢反应的事实表明，生命可以是非凡的。”

为了获得这一发现，研究小组将二氧化碳和水结合起来产生更为复杂的化合物，这些化合物是生命所必需的，称为逆三羧酸或 r-TCA 循环。

该循环被现在广泛存在于地球上的一些细菌使用，但它依赖于40 亿年前在地球上尚未形成的复杂蛋白质。

正如先前研究表明，某些金属可以在极热和高酸性条件下引发相同的反应，斯克利普斯研究人员推测，只有在早期地球上不那么极端的条件下，另一种化合物才能做到这一点。

由于已知大气中存在氰化物，因此他们制定了一系列反应，这些反应可能会利用氰化物从二氧化碳中产生更复杂的有机分子，然后在实验室中对其进行测试。

尽管这个实验并没有提供直接显示氰化物参与了早期地球上的这一过程，但它确实提供了一种探索生命起源的新方法。由于大量证据表明氰化物与代谢物之间存在直接联系，克里希纳穆尔蒂发现为研究早期生命的化学起源提供了一种更为简单的替代方法。他们的研究也为在其他行星上寻找生命，提供了新的手段。

参考文献：
Islam, S. Cyanide at the origin of metabolism. Nat. Chem. 14, 123–125 (2022).
Yadav, M., Pulletikurti, S., Yerabolu, J.R. et al. Cyanide as a primordial reductant enables a protometabolic reductive glyoxylate pathway. Nat. Chem. 14, 170–178 (2022).

出处：见配图水印