早期地球RNA自我复制过程重现

记者张梦然报道——英国伦敦大学学院与剑桥MRC分子生物实验室的化学研究团队在《自然·化学》杂志最新一期中分享了一项新成果，他们的研究揭示了RNA如何在早期地球条件下实现自我复制的过程。这一发现被认为是探索生命起源的关键突破，不仅提供了新的视角，还为后续研究搭建了基础框架。

早期生命形式中，RNA分子承担了遗传信息的储存和复制任务，直到后来的DNA和蛋白质分子逐渐取而代之。然而，要在实验室中重新模拟RNA这种早期的自我复制机制，却困难重重。当处于双螺旋结构时，RNA分子无法顺利完成自我复制，这是实验面临的重要障碍。

此次研究团队发现，通过引入水中的特殊三联体RNA单元，并在酸性条件下加热，可以解开RNA的双螺旋结构。随后溶液被冷却至冰冻状态，在冰晶形成的微小液态区域里，这些三联体单位附着于RNA链，阻止其重新缠绕。通过反复的解冻循环，利用pH值与温度的变化，RNA链能够不断复制，进而生成足够长且具备生物学功能的RNA分子，为生命的初次萌芽铺平了道路。

生命与普通化学反应最大的区别是其拥有可以传承的遗传信息，这种分子记忆在生命延续中至关重要。研究团队强调了复制在生物学中的核心作用，并认为初期的生命形态大概率是由RNA分子驱动的。尽管他们实验中使用的三联体RNA单元与现代生物不同，但其显著降低了RNA复制的复杂度。

此外，研究也指出，尽管高浓度RNA分子可以通过水分蒸发生成，但在高温环境中，RNA分子更加脆弱，容易降解。因此，淡水环境而非咸水，可能更适合作为早期RNA复制的发生地。

这项研究不仅局限于化学范畴，还模拟了可能在早期地球淡水池塘或湖泊中存在的自然条件，尤其是地热活动频繁的区域。同时，团队还在积极探索其他与生命起源相关的分子，比如氨基酸、简单脂质、肽以及某些维生素的前体，试图解开从简单化学反应到复杂生命形式进化的谜题。