我国科学家首次在自然界发现超临界二氧化碳

《科学通报》近日以封面文章刊登了中国科学院海洋研究所、中国科学院海洋科学研究中心的科研成果：中国科学家在深海热液区发现超临界二氧化碳在西太平洋，这在世界上尚属首次。 自然界中超临界二氧化碳的发现为生命起源提供了新的线索。

中国科学院海洋研究所研究员张欣介绍，2016年“科学”号科考船深海热液航行中，科研人员使用了中科院自主研发的深海原位拉曼光谱探头。我国发现1400米深海热液区。 热液喷口喷出含有超临界二氧化碳的流体。

“在31摄氏度、7.3兆帕的温度和压力条件下，二网氧化碳会以超临界状态存在。超临界二氧化碳兼有气态和液态两网种性质，能够快速溶解有机物。日常生活中的干洗就是为了使用超临界二氧化碳，超临界二氧化碳在石油工业中也被广泛用作溶剂。虽然用途广泛，但此前在自然界中从未发现过超临界二氧化碳。 张欣说道。

利用深海原位拉曼光谱，研究人员发现，含有超临界二氧化碳的热液中存在大量氮网，远高于周围海水和热液中的氮浓度，这表明超临界碳二氧化碳对氮有富集作用。 。 此外，这些热液还含有一些未知的有机化学物质。

据科学家分析，深海热液区的超临界二氧化碳和氮气与周围矿物质结合，催化有机物的产生，从而实现从无机到有机的转化过程。 有机物是生命的基础，为地球生命起源的研究提供了新的启示。 。

中国科学院海洋研究所研究员孙卫东表示，热液流体独特的化学生物群落具有不依赖阳光和嗜热的特点，深海热液系统被认为类似于地球上最初生命产生的环境。 生命的基本成分是氨基酸，但热液中缺乏氨基酸的关键元素氮，这是早期生命起源于热液假说最致命的问题。 此次在深海热液区发现超临界二氧化碳流体富含氮，为早期地球从无机到有机的过程提供了极好的反应介质。

基于这一研究成果，科研团队提出了地球生命起源的新假说：在地球诞生之初，存在于海洋与大气交界处的超临界二氧化碳层富含了二氧化碳。大量的氮，与暴露在海面的海水和岩石矿物质结合，催化产生有机物，成为地球早期生命的来源。