【世界獨家】新發現的化學反應可以解釋生命的起源

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第一批生命體被認為是數十億年前在地球上出現的，來自于通常被稱為“原始湯”的富含營養的混合物。基本上，其中包含的分子開始相互反應，這要歸功于一些額外的能量，如雷擊或熱液噴口，直到它們形成基本的有機化合物，然后是氨基酸，然后可以連接成肽和蛋白質，最終形成活細胞。

當然，這是一個巨大的過度簡化，而且在這個過程中發生的具體化學反應仍然很模糊。科學家們通過“烹飪”他們自己版本的“原始湯”進行調查，基于當時被認為是豐富的東西，并將其暴露在不同的條件下，看看會發生什么，以及生命的前體可能如何容易產生。

在這項新研究中，斯克利普斯研究所的科學家對他們自己的“原始湯”配方進行了修改，并發現了一組新的化學反應，使用的是相對簡單的成分，這些成分可能在早期地球上很常見。只需要氰化物、氨、二氧化碳和α-酮酸，研究小組就開始看到“原始湯”中產生了氨基酸。

這四種成分中的每一種都有其作用。α-酮酸是當今活細胞用來制造氨基酸的前體。氨是轉化過程所需的氮源。氰化物進行轉化，而二氧化碳一直加速它。

該研究的主要作者Ramanarayanan Krishnamurthy說：“我們本來以為要弄清楚這個問題是相當困難的，結果發現它比我們想象的還要簡單。如果你只混合了酮酸、氰化物和氨，它只是在那里。只要你加入二氧化碳，即使是微量的，反應就會加速。”

該小組說，這個過程基本上是氨基酸在活細胞中形成的方式，只是氰化物是酶的替代品，而這些酶在“原始湯”中還不會存在。這種簡單性和與當前生物過程的相似性表明，這比其他假說更有可能成為早期生命的來源，因為其他假說需要更徹底的不同化學。

對化學“湯”的分析顯示，這一過程也產生了副產品--乳清酸。乳清酸是構成DNA和RNA的核苷酸的前體，這表明一系列的生命成分都可能是以這種方式產生的。

Krishnamurthy說：“我們接下來要做的是繼續探究這種混合物能產生什么樣的化學反應。氨基酸能否開始形成小的蛋白質？這些蛋白質中的一個能不能回來并開始作為一種酶來制造更多的這些氨基酸？”

這項研究發表在《自然化學》雜志上。