與(yu) 生命起源相關(guan) 的目標分子在輻射驅動的複雜化學網絡中生成。 （圖片來源：Ruiqin Yi, ELSI）

長期以來，化學家們(men) 一直試圖了解生命的起源，主流模型認為(wei) ，生命始於(yu) 能夠自我複製的簡單RNA分子在原始環境中自發成形之時。這個(ge) 過程困難重重，究竟是如何發生的呢？由東(dong) 京工業(ye) 大學地球-生命科學研究所(ELSI)的Ruiqin Yi 和新南威爾士大學的講師 Albert Fahrenbach所領導的化學家團隊進行的一項新研究表明，暴露於(yu) 高能輻射水中的簡單有機化合物的混合物，發生反應生成了多種有助於(yu) 製備RNA的更為(wei) 複雜的有機化合物。來自普林斯頓高等研究院、東(dong) 京工業(ye) 大學和亞(ya) 利桑那大學的研究人員也協助了這項工作。

為(wei) 了進行這項研究，研究團隊在東(dong) 京工業(ye) 大學裏，將非常簡單的小分子、普通食鹽、氨、磷酸鹽和氰化氫的混合物暴露在高能伽馬輻射源下。這些條件模擬了自然中存在放射性礦物輻射的環境，這些放射性礦物質在早期地球上可能普遍存在。他們(men) 讓反應環境間歇性地變幹，來模擬淺水坑和海灘的蒸發。令人驚訝的是，反應生成了各種可能對生命起源很重要的化合物，包括氨基酸的前體(ti) 和其他已知對製備RNA有用的小分子化合物。

這樣的條件創造了所謂的“連續反應網絡”，在這個(ge) 過程中，各種各樣的化合物不斷地形成與(yu) 分解，之後再相互反應生成新化合物。這些連續的反應網絡組成了一係列複雜的反應，而且由於(yu) 其發生方式，它們(men) 可以立即產(chan) 生一係列重要的化合物。研究團隊認為(wei) ，他們(men) 的研究能提供深入的視角，因為(wei) 在原始地球上，生物起源前的化學不可能像現代在實驗室研究的有機化學家那樣有選擇性和目標導向，現代化學實驗可以在適當的時機添加化學物質，並提純想要生成的化合物。

研究團隊認為(wei) ，這種類型的模型有助於(yu) 解釋在原始的行星環境中，什麽(me) 樣的環境最適合製備RNA。事實上，由於(yu) 岩質行星的表麵變化無常（想象涼爽的山間溪流、咕咚冒泡的溫泉和陽光明媚的海灘），很多地方都可能發生這種化學反應，隻是條件稍有不同。另一方麵，這些研究也能幫助其他科學家確定地球之外找尋生命的最佳區域。

正如論文的第一作者Ruiqin Yi所說，“雖然我們(men) 還沒有製備出RNA，但這項工作引出了新的問題，我們(men) 能否調整這些反應，以連續反應的方式從(cong) 此類混合物中製備RNA的所有必要結構單元呢？在此複雜化學反應網絡中的‘雜亂(luan) ’化學過程裏，我們(men) 能否能製備出其他有用的化合物，例如更複雜的氨基酸？”

翻譯：曾欣欣

審校：董子晨曦

引進來源：東(dong) 京工業(ye) 大學

引進鏈接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/tiot-nrs060220.php


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