什么是真正的生命起源？這個問題的答案將滿足人類對這個核心存在問題的好奇心。起源于深海噴發(fā)口？起源于閃電引發(fā)的火山云中？始于粘土？起源于地球還是搭上了彗星的便車？科學家們對生命起源提出了不同的理論，但答案仍然未知。而且它依然是最神秘、也是最具挑戰(zhàn)性的科學問題之一。

 

海德堡生命起源計劃（HIFOL)同樣試圖了解這個對人類而言最根本的問題：地球上的生命是如何出現(xiàn)的，以及宇宙中是否存在其他生命？對此，天體物理學家、地球科學家、化學家和生物科學家攜手工作，分別解決這個問題的不同方面。Th. Henning等人近期發(fā)表在《自然-天文學》雜志上的研究成果，通過實驗證明碳原子在宇宙塵埃（冰幔）表面凝結(jié)，會導致形成恒星的分子云中最為豐富的三種分子（CO、C和NH3）形成氨基乙烯酮分子。氨基乙烯酮通過進一步的聚合，產(chǎn)生多肽。研究人員提出了一種，即使在低溫條件下也能略過氨基酸形成階段，更有效的、形成生物聚合物的新途徑。為了通過實驗測試該反應途徑，他們將CO、C和NH3一起沉積在冷卻至10K的基底上，然后放在超高真空（UHV）腔室內(nèi)，以模擬密集的分子云中的條件。溫度從10K上升到300K期間，他們通過紅外光譜進行了原位表征。通過結(jié)合量子化學計算和質(zhì)譜分析，這種非含能途徑得到了認可。

 

布魯克VERTEX 80v真空型光譜儀跟UHV腔室適配，實現(xiàn)了原位紅外光譜測試。得益于其鑄鋁外殼，該真空型光譜儀可以通過真空兼容（例如，標準的CF）法蘭，在機器上輕松可靠地適配腔室端口。具有10-10 mbar極低背景壓力的UHV 腔室和VERTEX 80v（5mbar）的真空光學臺由一個UHV窗口隔開。由于壓差沒有UHV到 1 個大氣壓那么大，因此可以考慮使用低硬度的窗口材料（例如，KBr），該材料最大優(yōu)化了傅立葉變換紅外光譜光通量和靈敏度。此外，端口的窗口并沒有直接暴露于實驗室的空氣（水分）中，而是在真空下持續(xù)受到保護。從光譜儀到UHV腔室中的樣品，再到外部真空檢測器腔室的整個光路，都在（較高或超高的）真空下得到完全的保護，以確保其最佳性能。事實上，對于這類要求苛刻的研究項目而言，這是一個重要先決條件。測量低至10-5 au（吸光度單位）的弱譜帶的驚人靈敏度、檢測短壽命中間物質(zhì)的時間分辨率以及無干擾的大氣吸收，是真空型傅立葉變換紅外光譜儀為確保成功分析做出的顯著貢獻。

 

布魯克在提供專業(yè)的UHV傅立葉變換紅外光譜技術(shù)解決方案方面，擁有豐富的經(jīng)驗。我們已成功地適配了由各種超高真空系統(tǒng)供應商生產(chǎn)的不同特高壓系統(tǒng)，并在全球眾多研究機構(gòu)中使用。布魯克提供的解決方案非常靈活，可適用于幾乎所有尺寸和設計的UHV室，以滿足與眾不同的實驗要求和實驗室布局。我們將繼續(xù)提升我們的認知，并協(xié)助科學家取得越來越多的發(fā)現(xiàn)和進步。