TiborGánti可能已找到生命起源的钥匙
当生物学家TiborGánti于2009年4月15日去世，享年75岁时，他远非家喻户晓。他的大部分职业生涯都花在了分裂欧洲的铁幕后面，数十年来阻碍了思想交流。
但是，如果甘蒂的理论在共产主义时代更加广为人知，那么他现在可能会被誉为20世纪最具创新精神的生物学家之一。那是因为他设计了最简单的活生物体模型，他称之为化学物质，为地球上的生命如何开始提供了令人兴奋的解释。
生命的起源是科学中最令人困惑的谜团之一，部分原因是它是其中的几个谜团。地球形成时是什么样的？什么气体构成了空气？在活细胞现在使用的数千种化学物质中，哪些是必不可少的？这些必需物质何时出现？
对于试图重现生命火花的科学家来说，化学物质为实验提供了一个有吸引力的目标。如果可以使非生命化学物质自组装成化学物质，则表明存在从零开始形成生命的途径。即使到现在，一些研究小组仍在接近这种模式。
对于对我们星球以外的生命感兴趣的天体生物学家，化学物质提供了一种生命的普遍定义，它与诸如DNA之类的特定化学物质无关，而是与整体组织模型有关。
匈牙利蒂豪尼生态研究中心的生物学家EörsSzathmáry说：“我认为Gánti对生活基础的思考比我认识的任何人都要深。”
尽管没有想要尝试的生活，但没有达成共识的科学定义：2012年的一篇论文确定了123种已发布的定义。编写涵盖所有生活但不包括具有生命属性的非生命的事物（例如火和汽车）的方法具有挑战性。许多定义都说生物可以繁殖。但是，兔子，人类或鲸鱼无法繁殖。
1994年，美国国家航空航天局（NASA）委员会将生命描述为“能够自我进化的能够自我维持的化学系统”。 “系统”一词可以表示单个生物，种群或生态系统。这样可以解决再生产问题，但要付出代价：模糊。
当时很少有人知道，甘蒂（Gánti）在二十年前提出了另一种方式。
TiborGánti于1933年出生在匈牙利中部的瓦茨小镇。他的早期生活充满了冲突。匈牙利在第二次世界大战中与纳粹德国结盟，但在1945年，其军队被苏联击败。极权主义政权将统治欧亚大陆东部数十年，匈牙利像大多数其他东欧国家一样，成为卫星国家。
甘蒂对生物的本质着迷，在成为工业生物化学家之前研究了化学工程。 1966年，他出版了一本名为《分子生物学》的书，名为《人类生命研究革命》（Forradalom azÉletKutatásában），这是多年来主导大学的教科书，部分原因是其他书籍很少。该书询问科学是否理解生命的组织方式，并得出结论认为它没有。
1971年，Gánti在新书《 AzÉletPrincípiuma》或《生活原理》中正面解决了这个问题。这本书仅以匈牙利语出版，包含了他的化学模型的第一个版本，描述了他认为是生命的基本单位。但是，这种有机体的早期模型还不完善，他还需要三年时间才能发表现在被认为是权威性的版本（同样仅在匈牙利语中），该论文无法在线获得。
在全球范围内，1971年是生命起源研究的标志性一年。除了甘蒂的失败者工作外，科学还提出了另外两个重要的理论模型。
第一个来自美国理论生物学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman），他认为活生物体必须能够自我复制。在推测这在细胞形成之前可能如何起作用的过程中，他专注于化学混合物。
他认为，假设化学物质A驱动化学物质B的形成，然后驱动化学物质C的形成，依此类推，直到链中的某物生成化学物质A的新版本。一个循环后，每组有两个副本化学品将存在。如果有足够的原材料，则另一个循环将产生四份副本，并以指数方式继续。
考夫曼称这类基团为“自催化性基团”，他认为这类化学物原本可以成为第一生命的基础，直到它们产生并使用了一系列复杂分子（如DNA）后，这些基团才变得更加复杂。
在第二个想法中，德国化学家曼弗雷德·艾根（Manfred Eigen）描述了他所谓的“超循环”，其中几个自催化组组合形成一个更大的组。 Eigen的变体引入了一个关键的区别：在超循环中，某些化学物质是基因，因此是由DNA或其他核酸制成的，而其他化学物质是根据基因信息定制的蛋白质。该系统可以根据基因的变化（突变）而发展，而这种变化是考夫曼模型所缺乏的。
甘蒂（Gánti）独立地提出了类似的观点，但他将其推向了更远。他认为，每个生物体内都必须发生两个关键过程。首先，它必须建立和维护自己的身体。也就是说，它需要新陈代谢。其次，它必须具有某种信息存储系统，例如一个或多个基因，可以复制并传递给后代。
Gánti的第一个模型本质上是两个具有不同功能的自催化集，它们组合形成一个更大的自催化集，与Eigen的超循环没有太大的不同。但是，第二年，加蒂遭到一位记者的盘问，后者指出了一个关键缺陷。甘蒂认为这两个系统是基于漂浮在水中的化学物质。但是，任由他们自己走开，它们就会分开，而化学物质会“死亡”。
唯一的解决方案是添加第三个系统：容纳它们的外部屏障。在活细胞中，该屏障是由称为脂质的类脂肪化学物质制成的膜。化学物质必须具有这样的屏障才能将自身结合在一起，Gánti得出结论，它也必须具有自催化作用，这样它才能保持自身生长。
最后是完整的化学物质，这是甘蒂最简单的活生物体的概念：基因，新陈代谢和膜都相互关联。代谢产生了基因和膜的结构单元，而基因则对膜产生影响。它们共同构成一个自我复制的单位：一个如此简单的细胞，不仅可以相对容易地在地球上出现，甚至可以解释外星世界上的其他生物化学。
加拿大温尼伯的曼尼托巴大学的合成生物学家内迪利科·布迪萨（Nediljko Budisa）说：“加尼（Gánti）确实很好地捕捉了生命。” “这真是一种启示。”但是，布迪萨（Budisa）才在2005年左右发现了甘蒂（Gánti）的作品。在东欧以外，几十年来它仍然晦涩难懂，市场上只有几本英文译本。
加利福尼亚大学戴维斯分校的詹姆士·格里塞默尔说，这种化学物质于1987年以英语出现，平装且翻译相当粗糙。很少有人注意到。萨斯玛里（Szathmáry）后来在与约翰·梅纳德·史密斯（John Maynard Smith）合着的1995年出版的《进化中的重大转变》一书中，对化学物质感到自豪。这导致了加蒂（Gánti）于1971年出版的新书的英文翻译，并于2003年发行了其他材料。但是，化学物质仍然是利基市场，六年后，加蒂（Gánti）死了。
在某种程度上，甘蒂并没有帮助他的模特获得青睐：众所周知，他是一个困难的同事。 Szathmáry说，Gánti固执地嫁给了他的模特，并且偏执地开车，这使他“无法与他合作”。
但是，也许是化学发光模型最大的问题是在20世纪的最后几十年，研究的趋势是要摆脱生活的复杂性，而采用越来越多的极简主义方法。
例如，当今仍在流行的最著名的假说之一是，生活完全是从RNA（DNA的近亲）开始的。
像它更著名的分子亲戚一样，RNA可以携带基因。但至关重要的是，RNA还可以充当酶并加速化学反应，导致许多专家争辩说，第一生命只需要RNA即可开始。但是，这种“ RNA世界”的假设遭到了推翻，特别是因为科学还没有发现一种可以独立复制的RNA类型，例如需要人类细胞繁殖的RNA病毒如冠状病毒。
其他研究人员认为，生命始于蛋白质，而不是其他任何东西，或者是脂类，而不是其他任何东西。这些想法与Gánti的综合方法相比还有很长的路要走。
但是，本世纪的科学家们扭转了潮流。现在，研究人员倾向于强调生命化学物质如何协同工作，以及这些合作网络如何出现。
自2003年以来，哈佛医学院的杰克·索佐斯塔克（Jack Szostak）和他的同事们建造了越来越逼真的原型细胞：包含多种化学物质的简单细胞版本。这些原始细胞可以生长和分裂，这意味着它们可以自我复制。
2013年，Szostak和他当时的学生Kate Adamala说服RNA在原细胞内复制自身。更重要的是，基因和膜可以耦合：随着RNA在内部积累，它在外膜上施加压力，从而促使原始细胞长大。
德国马丁斯里德马克斯·普朗克生物化学研究所的合成生物学家Petra Schwille说，Szostak的研究“非常像甘蒂”。她还重点介绍了日本东京大学的太郎丰田（Taro Toyota）的工作，他曾在原细胞内制造脂质，从而使原细胞能够生长自己的膜。
一个反对将化学物质称为第一生命的观点的论点是，它需要如此多的化学成分，包括核酸，蛋白质和脂质。许多专家发现这些化学物质不太可能全部来自同一地点的相同原料，因此像RNA World这样的简单概念就具有吸引力。
但是生物化学家最近发现有证据表明，生命中所有关键化学物质都可以由相同的简单原料形成。在9月份发表的一项研究中，由当时在华沙的波兰科学院的SaraSzymkuć领导的研究人员使用数十年来试图制造生命化学基础的实验，汇编了一个数据库。 Szymkuć仅从六种简单的化学物质开始，例如水和甲烷，发现可以制造成千上万的关键成分，包括蛋白质和RNA的基本成分。
这些实验还没有建立起可工作的化学物质。那可能仅仅是因为这很棘手，也可能是因为Gánti的确切表述并不完全是他的第一人生。尽管如此，化学物质给我们提供的是一种思考生命各个组成部分如何协同工作的方式，这日益推动着当今了解生命如何开始的方法。
Szathmáry补充说，这表明对Gánti作品的引用正在迅速积累。 即使确切的细节有所不同，目前关于生命起源的方法仍与他所想的更加接近-一种不仅仅关注生命关键系统之一的综合方法。 Griesemer说：“生命不是蛋白质，生命不是RNA，生命不是脂质双层。” “它是什么？ 所有这些都是由正确的组织组成的。” 迈克尔·马歇尔（Michael Marshall）是英国德文郡的科学作家。他的《创世纪探秘》一书是关于地球生命起源的，现在已经出版。 在Twitter上关注Michael。