福克斯实验室发现酸性类蛋白质微球体与干热聚合相关

三、福克斯的类蛋白微球体与干热聚合说

1.干热聚合成功之路

美国福克斯学派研究生命起源始于20世纪50年代，大有后来追上之势。他们在60～70年代做了大量人工模拟实验，解决了自然性的多肽聚合难题，提出生命起源的类蛋白微球体（proteinoid microbody）干热聚合学说。福克斯著有《分子进化与生命起源》和《前生物系统的起源》，正好回答了当时生命起源化学演化三步曲的新论点。

根据热力学分析，蛋白质高分子的合成，只要消除产生的水就可完成，这样的条件在海洋不行而在火山熔岩流附近可以发生，迫使氨基酸合成多肽。福克斯等人利用这种设想进行实验，开始以谷氨酸和天冬氨酸混合在160～200℃下加热1～6h得到分子量5000～6000的多肽聚合物。随后，逐步加入蛋白质组成的其他氨基酸，不断扩大热聚合成果，终于获得了蛋白质特性的聚合物，命名为“类蛋白质”（proteinoid）。如果在反应中加入磷酸化合物，类蛋白合成更容易，温度降到70℃，产率更高。这种类蛋白具有催化作用，与酶的功能相似，也有水解、脱羧、胺化和氧化还原作用。

2.类蛋白微球体(www.xing528.com)

这个学说含义就是把干热聚合的类蛋白溶解于稀盐酸中制成类蛋白微球体而言的一种原始型细胞模型。为此，福克斯实验室完成了以下两项有意义的工作。

（1）氨基酸测序。人们要问，类蛋白的氨基酸排列结构怎样？从实验测定的统计数字看，它的内部排列并不完全随机，也不是均匀的或无序的混合物。那么，是什么力量能使氨基酸排列成一定秩序呢？他们认为氨基酸的个别形状、肽链的立体结构因素支配着氨基酸的排列。这样，氨基酸在形成类蛋白质时的自排序能力是非常有意义的。它至少回答了在没有核酸密码时，类蛋白也能形成一定秩序性，是成为化学进化的出发点。

（2）类蛋白微球体的功能。福克斯实验室把酸性类蛋白放到稀盐酸溶液中加热溶解冷却后，出现白浊，用显微观察，发现形成了无数球状小体，称之为类蛋白质微球体。当它与水接触时会形成大小一致的微球体，证明是一个较好的原始细胞模型。它与细菌有相似的形态、结构，可以用离心法收集，经计数，1g类蛋白物质可生成大约1亿个微球体，大小在2μm左右，且有双层膜的边界。这种微球体在高渗盐溶液内发生收缩，在低渗液中发生膨胀反应。此外，它还能吸取营养，出现分裂增殖现象，即具备了新陈代谢能力。

以上奥巴林、米勒和福克斯的生命起源化学发生说，主要观点与思路是同出一辙的。都是由无机到有机，先有氨基酸发生而聚合成蛋白质在水溶液中形成类蛋白质的团聚体或微球体，具有原始细胞之模式进行生命之演化。只不过各人在论证中的方式方法有所不同而已。但福克斯的实验性工作，无疑比奥巴林设想更进了一步。这项工作的重大意义在于提出了生命起源的化学演化之路，但蛋白质的生命演化是否是原始的成功之路还是值得讨论的。