
生命起源實驗反應過程。
本報訊(記者袁一雪)近日,《自然—通訊》刊登了來自英國格拉斯哥大學的一篇論文。該論文作者之一Lee Cronin 闡述了其研發的“機器人化學家”,能夠通過機器學習(xi) 算法,自主決(jue) 定將 18 種化學物質中的哪些化學物質組合到反應器中,以及如何設定發生反應的條件。這意味著該機器人能夠自行運行實驗,而無需人工監督。
研究人員稱,這項研究旨在通過讓機器在數周內(nei) 不間斷實驗,為(wei) 詮釋地球上複雜的有機生命是如何從(cong) 簡單、無生命的化學物質發展而來提供新見解。
在開發過程中,研究人員通過測量每個(ge) 實驗產(chan) 物的質量指數,讓機器人了解每個(ge) 反應產(chan) 生的分子的複雜性。這些信息有助於(yu) 它學習(xi) 如何改變實驗,以在隨後的反應中創建一個(ge) 更複雜的分子。該團隊希望這是一個(ge) 數字化版本,用以探索自然選擇的複雜性。
通過數百次的實驗,研究人員不僅(jin) 發現了複雜的分子可以被創建,還發現一些新分子內(nei) 部存在生命周期。這表明可能正在發生其他過程,如催化和複製。
在發表這篇論文之前,該團隊還發表過一篇關(guan) 於(yu) 組裝理論的論文。組裝理論是研究人員開發的用以量化分子複雜性的工具,還可用於(yu) 識別生命化學組成部分的跡象。而機器人化學家通過這些理論,不斷重複過程,讓研究人員看到了這一過程中更多可能性。
很少有實驗能夠持續與(yu) 生物係統發展時間一樣的時間長度。但機器人化學家則能夠彌補這一點,在數周內(nei) 進行數十次遞歸實驗,然後最終持續數月甚至數年,讓研究者了解從(cong) 生命誕生之初到細胞複雜性的變化過程。
相關(guan) 論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41467-021-23828-z
《中國科學報》 (2021-06-17 第3版 信息技術)