Review and prospect of interstellar prebiotic molecules

近年来, 天文学对星际分子的研究取得了显著进展, 截至目前, 已在星际介质中观测到约330种分子和离子. 其中, 部分分子通过化学反应能够生成氨基酸、核酸碱基等生命分子, 称为星际生命前分子, 如氨基乙腈(H2NCH2CN)、羟胺(NH2OH)、乙醇胺(HOCH2CH2NH2)等. 这些分子在核酸碱基的生成中具有重要作用, 被视为合成脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)和核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)的关键中间体. 随着IRAM、GBT、ALMA等先进观测设备的广泛应用, 人类得以在热核、小热核、准静态星云、原恒星等区域探测这些分子的存在. 然而, 天文学已进入超大规模巡天时代, 观测数据量呈指数级增长, 未辨识分子谱线的数量远远超过已认证谱线. 传统的谱线认证方法难以满足当前数据处理需求, 人工智能 (AI) 技术的引入为快速识别和认证谱线提供了新方向. 同时, 与这些生命前分子相关的理论建模工作却相对滞后. 目前的研究多为零散而非系统性, 尚缺乏对生命前分子的生成、保有及消耗机制的深入探索. 本文将综述生命前分子的观测与建模研究现状, 分析当前存在的挑战, 并展望未来可能的发展方向.