人类将如何破解生命起源之谜

参考消息网5月31日报道 据英国《新科学家》周刊网站5月10日报道,生命起源仍是一个谜。

美国国家航空航天局喷气推进实验室的莱娜·文森特说:“这是我们目前一无所知的重大问题之一。”

这并不是说我们对地球生命的起源缺乏想法。相反,人们提出了各种假设来解释非生命化学物质是如何自我组装成生命有机体的。有些假设建立在分子自我复制的基础上,有些假设依靠的可能是细胞前身的团状结构,还有的假设则专注于复杂的化学反应周期。

然而,这些想法都没有得到广泛接受,更不用说进行明确实验。因此,思考生命的起源是在不确定性下的推理练习。它是关于如何区分一个真正有前途的想法和一个只是表面上看似合理的想法。

文森特说,事实是,我们无法确切知道生命究竟是如何在地球上形成的。我们无法接触到这个星球上可以让我们去核实的那一段历史。我们所能做的最好的事情就是展示产生生命的过程,表明它与我们对早期地球的了解一致。

因此,文森特更愿意谈论“生命起源”,以避免暗指我们正在研究单一的特定事件。她说,这“可能发生过很多次”,而且在宇宙中的某个地方“可能仍在继续发生”。

我们所能做的最好事情就是尝试重现生命的基本过程,比如新陈代谢或复制。

人们一直认为,生命的成分是一点一滴慢慢汇聚在一起的。现在有证据表明,这一切都是在一次化学大爆炸中同时发生的。

问题在于,我们不知道生命的哪个过程首先发生,因此不知道应该在实验室里寻求展示哪个过程。

例如,通过比较远亲有机体的脱氧核糖核酸(DNA),生物学家在一定程度上重建了最后普遍共同祖先(LUCA),即当今所有生物的祖先露卡。不幸的是,事实证明露卡很复杂,具有数百个基因和蛋白质。

而在露卡之前,一定有很长的史前生命时期,关于这一点我们几乎一无所知,所以我们不能利用露卡来搞清楚生命的哪个过程最先出现。地球生命研究所的埃里克·史密斯说:“简单地说,某种事物是普遍的并不能构成一个论据(以证明它是最早出现的)。”

实验产生了越来越复杂的化学系统,这些系统不是有生命的,但具有生命的一些特征。然而,这些化学系统与已知最简单的生命形式仍然相去甚远。史密斯说,我们最大的问题之一是我们不知道中间阶段是什么样子的。

一个关键挑战将是确定阻碍非生命化学系统变得更加复杂的瓶颈。最有希望的分子和过程将是那些提供突破这些瓶颈方法的分子和过程。史密斯说:“这就是为什么我认为生命的起源在相当长的一段时间内仍将是一个有趣的问题。”

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