生命如何解决“不可能”的问题:著名化学家解释生命不需要奇迹的出现

生命可能早在细胞或基因存在之前就已经从一个令人惊讶的简单化学反应网络中出现了。

来源:ZME科学

生命的起源是一种重要的化学物质第二十二条军规。一直如此。

为了让生命开始,你需要一种遗传分子——比如 RNA 或 DNA。它需要存储有关如何复制细胞并将其传递的信息。但在现代细胞中,复制 RNA 和 DNA 需要蛋白质。反过来,蛋白质是由遗传分子编码的。如果没有脂肪,这两种物质都无法发挥作用,脂肪会形成细胞膜,防止细胞溶解回环境中。更糟糕的是,首先需要由蛋白质组成的酶来合成脂质。

这是一种生化衔尾蛇:一切都需要其他一切才能存在。

这种循环逻辑使生命的起源看起来近乎神奇,就好像生物学需要化学本身无法提供的火花一样。但剑桥大学化学家约翰·萨瑟兰表示,这种印象可能是错误的。他认为,生活中的悖论并不需要奇迹——只需要在正确的时间、正确的地点发生正确的化学反应即可。

化学通向生物学

萨瑟兰并不是受过训练的生物学家。他是一位有机化学家,在牛津大学接受教育,几乎是偶然地转向科学最困难的问题之一。吸引他的是简单的化学是否能够产生生物学所依赖的分子的问题。

这个问题在 2009 年取得了突破,当时萨瑟兰和他的同事证明,在早期地球可能存在的条件下,RNA 的关键组成部分可以在没有酶的情况下形成。这一结果为RNA世界假说提供了新的可信度,该假说认为RNA出现在DNA和蛋白质之前,既充当遗传物质又充当原始催化剂。

但这项工作也招致了批评。萨瑟兰使用的化学前体——乙炔和甲醛——比 RNA 更简单,但仍然复杂到足以提出一个尴尬的问题:它们从哪里来?这又是同一个循环游戏。

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