研究生命起源：DNA双螺旋与氨基酸合成的重要新发现！

四十多亿年前，地球上出现了第一批生命——微生物（又称“原始生命”）。时至今日，在广阔的自然界，生存着多种多样、千奇百怪的生物。世界上已知现存的动物就有一百一十多万种，还有五十多万种植物和微生物。这些生物的老祖宗是谁？它们是怎样产生的？这就是生命起源的问题。这一问题是迄今尚未解开的一个谜，国际科学界把它作为三大前沿科学之一。从古至今，许多学者、科学家对此作了种种推测，提出的假说也是众说纷纭。

历史上，对于生命起源的问题就曾有过“独创论说”、“自然发生论说”、“生命永恒论说”等学说，这些学说或以为生命，即由上帝创造，或以为生物乃自然而然产生，或以为生命源于生命如同人来自人，但这些观点都未证明早期生命来源何处。随着科技的进步，在出现了达尔文的进化论后，人们才逐渐找到了解开生命之谜的正确途径。

19世纪中叶，在几百万种有机物里面，人们发现，有两种物质是生命的基础：一种叫核酸，最早是在细胞核里被发现的；另一种是蛋白质，是从加热后能凝固的蛋白体物质那里得来的。蛋白质是构成生物体的主要物质之一，是生命活动的基础。核酸则是生命本身最重要的物质，没有它，活的机体就不能繁殖，当然也就不能出现生命。这就告诉我们：生命是物质的，是物质发展到一定阶段的产物。

20世纪20年代，苏联生物化学家奥巴林和英国生物学家霍尔登提出了生命和化学演化论。他们认为，地球上的生命一定是在地球诞生和进化的过程中，从化学演化过程开始产生出来的。他们还指出，这个化学进化阶段的第一步，是原始大气和海洋里的无机物生成了低分子有机化合物。第二步，低分子有机化合物生成了高分子有机化合物。最后是第三步，生成了能够自我复制和繁殖的原始生命体。

化学进化论为我们描绘了一幅地球初期的图景。但生命形成的理论，却需要提供验证。1952年，美国化学家米勒做了一个非常著名的实验：在实验室里模拟原始地球的外部条件，把“原始大气”（水蒸气、甲烷、氨和氢的混合气体）放入玻璃制成的曲颈瓶中，并从曲颈瓶下部送入水蒸气，模拟海水蒸发的情景。米勒使用的原始大气成分是美国化学家、诺贝尔化学奖获得者尤里计算确定的，所以这个实验也叫尤里—米勒实验。实验结果成功地把原始大气中的简单分子合成为构成生命的复杂的有机物质，其中除含有甘氨酸和丙氨酸等重要的氨基酸之外，还有诸如乳酸、醋酸、尿酸、蚁酸等大约20种有机物质。

DNA(www.xing528.com)

第一步探索的成功，激发人们勇敢地向第二步迈进。1980年，美国迈阿密大学的霍克斯博士做了一个实验：把一种无生命的“类蛋白”粉末放在清水里略微加热溶解后，发现这些“类蛋白”变成了微小球，并且竟然活起来了！它们会移动，能连接在一起，更令人惊奇的是，它们竟会“吃掉”尚未变成微小球的“类蛋白”粉末作养料，而长出新的微小球来，类似原始生命的现象出现了！霍克斯博士指出，可以把这些微小球看成是原始细胞，它们跟细菌的大小相似，在显微镜下像一个中空的球状体，球壁具有多层膜结构，中心有些类蛋白分子，可以分解或合成其他分子，其作用就像活细胞里的酶一样。微小球可表现出十多种酶反应的现象。微小球往往连在一起，能“出芽”和“分裂繁殖”。这个奇妙的实验，真实地再现了四十多亿年前地球上原始生命出现的情景。可是，也有人对霍克斯博士的说法表示怀疑，他们认为，活细胞里都有最基本的自我复制结构DNA，而微小球里并没有DNA，它能算是有生命吗？为此，美国加利福尼亚州圣克拉拉大学的怀特，提出了不需要DNA的微小球“自我复制模型”，较好地回答了怀疑者的问题。怀特认为，原始的生命前体进行自我复制并不需要DNA，而只要这个生命前体微小球有两个核苷酸（N1、N2）和两种由氨基酸构成的短肽（P1、P2）就行了。

据日本《化学月刊》报道，1984年8月，在日本大阪市召开的第5届国际太阳能——化学变化和储存会议上，日本大阪大学产业科学研究所的河谷七雄教授、川合知二助教领导的实验小组，公开地提出了生命的起源不是氨基酸，而是氨基酸连接起来的肽，其中的关键是氧化肽。在原始地球的岩石中存在含量丰富的氧化肽。氨基酸在氧化肽的作用和阳光的照射下，完全有可能经过化学演化最后合成肽。在实验室的加压条件下，氨基酸虽然可以化学演化成肽，但使用氧化肽的方法更符合地球的原始状态。这个实验小组还利用硫化镉、钼酸等相似方法，同样也产生了由氨基酸连接而成的肽。至今，河谷七雄教授等人仍在研究用这种方法使其他氨基酸合成肽的可能性。筑波大学研究生命起源的专家，对此予以高度评价，用氧化肽可以使氨基酸合成肽，这是研究生命起源的新探索，它对于研究核酸的形成，具有极为重要的意义。

DNA双螺旋

在解开生命起源之谜的征途中，科学家们还在广漠无垠的宇宙空间里，发现近50种有机分子，其中包括与我们生命密切相关的水分子、氨分子；与生成氨基酸、蛋白质有直接关系的甲醛分子、氢化氰分子、丙炔氰分子等。这就说明，最早的有机物并不是在地球形成以后才有的，早在星球形成以前，有机分子就存在于茫茫太空之中了。像我们地球这样产生生命的过程，也许在银河系和河外系的宇宙空间处处都在发生。生命决不会是我们地球所独有的。