科学家发现可能有助于形成第一细胞的新有机化合物

研究生命如何开始的化学家们经常关注现代生物聚合物(如肽和核酸)是如何起作用的，但现代生物聚合物如果没有活的有机体的帮助就不容易形成。这一悖论的一个可能的解决方案是，生命开始使用不同的成分，许多非生物化学物质可能在环境中大量存在。东京工业大学地球生命科学研究所(ELSI)以及来自马来西亚、捷克、美国和印度的其他研究所的一个国际化学家团队进行的一项新调查发现，一系列不同的此类化合物在原始环境条件下很容易形成聚合物，有些甚至会自发形成细胞状结构。

理解地球上的生命是如何开始的是现代科学试图解释的最具挑战性的问题之一。科学家目前正在研究现代生物体，并试图找出它们的生物化学的哪些方面是普遍存在的，因此它们可能存在于它们起源的有机体中。最好的猜测是，自地球形成以来，地球45亿年的历史中，至少有35亿年的时间里，生命在地球上繁衍生息，大多数科学家会说，生命很可能是在有充分证据证明它存在之前就开始了。问题是，由于地球表面是动态的，地球上最早的生命痕迹没有保存在地质记录中。然而，地球上最早的生命证据很少告诉我们最早的有机体是由什么组成的，或者它们的细胞内发生了什么。这项研究的合著者吉姆·克里夫斯说，关于生命是如何产生的，显然还有很多东西需要从益生菌化学中学习。

生命的一个标志是进化，进化的机制表明，共同的特征可能会突然被罕见和新颖的突变所取代，这些突变使突变有机体能够更好地生存和繁殖，通常会非常迅速地取代以前的普通有机体。古生物学、生态学和实验室证据表明，这种情况经常发生，而且发生得很快。一个例子是像蒲公英这样的入侵生物，它从欧洲传入美洲，现在是一种常见的杂草，导致担心草坪的房主花费无数小时的努力和金钱来根除。另一个不那么异想天开的例子是新冠肺炎，一种病毒(严格来说不是活的，从技术上讲是一个有机体)，它可能多年来只局限于一小群蝙蝠，但突然在世界各地的人类中传播。比他们的竞争对手繁殖更快，甚至只稍微快一点的有机体，很快就会把他们的竞争对手送到里昂·托洛茨基所说的历史灰堆。由于大多数曾经存在的有机体都已经灭绝，合著者托尼·贾建议，为了理解现代生物学是如何出现的，重要的是研究目前没有出现在现代生物学中的看似合理的非生物化学或结构，这些化学或结构可能会随着生命的复杂化而灭绝。"；贾樟柯与人合著者托尼·贾建议，为了理解现代生物学是如何出现的，重要的是研究目前没有出现在现代生物学中的看似合理的非生物化学或结构，这些化学或结构可能会随着生命的复杂化而灭绝。

当科学家试图了解生命的起源时，这种进化替代的想法被推向了极端。所有现代生物体都有几个核心的共同点：所有的生命都是细胞的，生命使用DNA作为信息存储分子，并使用DNA制造核糖核RNA作为制造蛋白质的中介方式。蛋白质在现代生物化学中起着大多数催化作用，它们是用一种非常通用的代码从RNA中制造出来的。这一密码是如何产生的本身是一个谜，但这些深层次的问题表明，它们可能在大约40亿年前的早期生物进化中处于非常模糊的时期，在此期间，现代生物化学中观察到的分子特征几乎没有出现，而且几乎没有出现过的分子特征被发扬光大。

蛋白质是氨基酸的线性聚合物。这些松软的聚合氨基酸串折叠成独特的三维形状，形成极其有效的催化剂，促进精确的化学反应。原则上，许多类型的聚合分子可以形成类似的线和折叠形成类似的催化形状，合成化学家已经发现了许多例子。Irena Mamajanov的合著者Irena Mamajanov说，这种研究的重点是在没有生物学(包括研究生)帮助的情况下，在看似合理的益生菌系统中找到功能聚合物。

科学家们已经找到了许多方法来在没有生物学干预的情况下制造生物有机化合物，这些机制有助于解释这些化合物在碳质陨石等样本中的存在，这些陨石是早期太阳系的遗迹，科学家们认为这些陨石并没有寄宿过生命。这些原始陨石样本还包含许多其他类型的分子，这些分子可能形成了复杂的折叠聚合物，如蛋白质，这可能有助于引导原始化学。蛋白质，凭借它们的折叠和催化介质

我们没有测试所有可能的化合物，但我们测试了很多可能的化合物。我们发现的化学行为的多样性令人惊讶，这表明这种从小分子到功能聚集体的行为是有机化学的共同特征，这可能使生命起源成为比之前认为的更普遍的现象，合著者Niraja Bapat总结道。

1空间科学中心(吴卡萨)，气候变化研究所，3层，马来西亚国立大学研究综合体，英国，43600，马来西亚雪兰莪州邦吉。

2化学与技术大学物理化学系，布拉格，Technicka 5,16628，布拉格6-Dejvices，捷克共和国。

4Blue Marble Space Institute for Science，美国华盛顿州西雅图市第四大道1001号，3201室，邮编：98154。

5印度科学教育研究所，印度马哈拉施特拉邦浦那帕山Homi Bhabha路博士，邮编：411 008