你是否曾想过，40亿年前的地球宛如一座"炼狱"——火山喷涌，海洋沸腾，没有氧气。在万物混沌之 中，生命的种子究竟是如何萌发的？近日，英国伦敦大学学院的马修·波纳研究团队在《自然》杂志上 发表了一项突破性研究成果。他们通过模拟早期地球环境条件，首次成功实现了RNA（即核糖核酸， 存在于生物细胞、某些病毒及类病毒中的遗传信息载体）与氨基酸在无酶条件下的化学连接。自20世纪 70年代以来，这一难题一直困扰着科学界，而该成果为解答生命起源中"蛋白质如何合成"的关键问题提 供了全新思路。 分子如何迈出通向生命的第一步 生命起源与演化研究是全球科学家持续探索的重大课题，呈现出多学科交叉融合的特点。 在环境条件领域，科学界主要存在两种假说：一种是深海热液生命起源假说，认为热液喷口富含的矿物 可为早期化学反应提供能量与催化条件；另一种是陆地热泉环境假说。2024年11月，由中国科学家领衔 的国际团队发现了在地球最早期陆地热泉式的环境中，铁硫化物可通过光热催化作用还原二氧化碳，产 生甲醇，从而为地球生命起源的关键代谢途径提供物质基础。 在分子进化领域，相关研究多聚焦RNA、蛋白质和脂类等生物大分子的自组装与功能演化，以及"原始 ...

丛 斌 蛋白质合成示意图。 蛋白质合成和核糖体的横截面示意图。 以上图片均为资料图片 生命起源与演化研究是全球科学家持续探索的重大课题，呈现出多学科交叉融合的特点。 在环境条件领域，科学界主要存在两种假说，一种是深海热液生命起源假说，认为热液喷口富含的矿物 可为早期化学反应提供能量与催化条件；另一种是陆地热泉环境假说。2024年11月，由中国科学家领衔 的国际团队发现了在地球最早期陆地热泉式的环境中，铁硫化物可通过光热催化作用还原二氧化碳，产 生甲醇，从而为地球生命起源的关键代谢途径提供物质基础。 在分子进化领域，相关研究多聚焦RNA、蛋白质和脂类等生物大分子的自组装与功能演化，以及"原始 细胞"的形成、遗传密码的起源与演化等。 此外，科学家还通过模拟早期地球条件，综合运用化学、生物学、地质学等多学科知识，尝试在实验室 环境中重现生命起源的关键步骤。天体生物学研究也将生命起源的探索延伸至对地外样本(如陨石、火 星土壤等)的分析，以更好理解地球生命起源，同时为寻找地外生命提供思路方法。 此次伦敦大学学院团队的成果就属于分子进化研究范畴。"要完全阐明生命起源，我们仍需解决诸多问 题，而其中最具挑战性也最令人兴奋的 ...

你是否曾想过，40亿年前的地球宛如一座"炼狱"——火山喷涌，海洋沸腾，没有氧气。在万物混沌之 中，生命的种子究竟是如何萌发的？近日，英国伦敦大学学院的马修·波纳研究团队在《自然》杂志上 发表了一项突破性研究成果。他们通过模拟早期地球环境条件，首次成功实现了RNA（即核糖核酸， 存在于生物细胞、某些病毒及类病毒中的遗传信息载体）与氨基酸在无酶条件下的化学连接。自20世纪 70年代以来，这一难题一直困扰着科学界，而该成果为解答生命起源中"蛋白质如何合成"的关键问题提 供了全新思路。 分子如何迈出通向生命的第一步 生命起源与演化研究是全球科学家持续探索的重大课题，呈现出多学科交叉融合的特点。 在环境条件领域，科学界主要存在两种假说，一种是深海热液生命起源假说，认为热液喷口富含的矿物 可为早期化学反应提供能量与催化条件；另一种是陆地热泉环境假说。2024年11月，由中国科学家领衔 的国际团队发现了在地球最早期陆地热泉式的环境中，铁硫化物可通过光热催化作用还原二氧化碳，产 生甲醇，从而为地球生命起源的关键代谢途径提供物质基础。 在分子进化领域，相关研究多聚焦RNA、蛋白质和脂类等生物大分子的自组装与功能演化，以及"原始 ...

在遥远的火星上，一个名为杰泽罗陨石坑的地方，正悄悄上演着一场关于生命起源的"侦探剧"。这 里曾是一片湖泊，河流从四面八方汇入，带来泥沙与希望——科学家对火星远古生命的希望。 为此，"毅力"号已经从这片区域采集了多个岩心样本，并将它们密封在钛合金管中，静等未来的火 星任务将它们带回地球。那时，人类能用先进的实验室设备，逐层剖析这些微小结核的化学结构，甚至 可能发现更确凿的生命痕迹。 在这个故事的一开始，人们很难想象一块看似普通的火星泥岩，竟藏着关于火星生命的化学密码。 它无法告诉人们"外星人长什么样"，但它可能揭示一个更深刻的问题：在宇宙中，生命是否只是化学的 偶然，还是某种必然？ 这块岩泥，正是通往这个答案的第一扇门。 通过"毅力"号的岩石扫描数据，科学家发现其中散布着微小的结核与斑点。它们是富含磷酸铁和硫 化铁的矿物聚集物。更令人兴奋的是，这些矿物与有机碳的分布高度重合，仿佛在岩石中画出了一幅隐 形的生命地图。 这些矿物并不均匀，且形成于沉积之后的低温环境。这意味着它们不是在火星炽热的岩浆活动中诞 生的，而更可能是在水的作用下，经过缓慢的化学反应逐渐沉淀而成，就像地球上的某些湖泊或沼泽 中，微生物活动会留下 ...

研究突破 - 首次实现RNA与氨基酸在中性水溶液环境下的化学连接 解决了自20世纪70年代以来的科学难题 [1] - 该反应具有自发性和选择性 可能在40亿年前的原始地球池塘或湖泊中自然发生 [1] - 研究通过引入硫酯作为活化中间体 克服了过去高反应性分子在水中不稳定的技术障碍 [2] 机制创新 - 借鉴生物学机制使用含硫化合物泛硫胺生成硫酯 该物质已被证实可在早期地球条件下合成 [2] - 硫酯作为高能化合物在许多生化过程中起重要作用 被认为在生命起源中扮演关键角色 [2] - 新方法避免了氨基酸彼此结合的问题 实现了氨基酸与RNA的特异性连接 [2] 理论意义 - 研究成功将"RNA世界"假说与"硫酯世界"假说相结合 为生命起源提供了新的统一框架 [2] - 为解答生命起源中"蛋白质如何合成"的关键问题提供了实质性化学证据 [1] - 揭示了遗传密码起源的可能反应路径 团队下一步将探索RNA与特定氨基酸的优先结合机制 [2]

核心发现 - 英国卡迪夫大学团队利用詹姆斯·韦布空间望远镜对蝴蝶星云进行观测 揭示了其核心区域复杂的宇宙尘埃结构[1] - 蝴蝶星云位于天蝎座 距离地球约3400光年 属于双极星云 具有两个气体叶片构成的翅膀和环状致密尘带形成的身体[1] - 环状尘带由晶体硅酸盐如石英以及不规则形态的尘粒构成 尘粒大小约为百万分之一米 以宇宙尘埃标准属于较大尺寸 表明经历了长时间生长过程[1] 恒星特征 - 环状致密尘带遮蔽了星云中心恒星 该恒星是类似太阳恒星遗留下来的古老核心 为星云提供能量使其发光[1] - 中心恒星温度高达22万开尔文 是银河系中已知最炽热的行星状星云中心恒星之一[1] 尘埃组成 - 星云中同时存在相对平静环境下形成的冷晶体和剧烈环境下形成的无定形尘埃 为理解行星基本材料聚集提供了关键证据[1] - 观测发现碳基分子多环芳香烃 可能与生命化学成分相关 为行星和生命起源研究打开了新窗口[2] 研究意义 - 研究成果为研究地球及其他岩质行星的起源提供了重要参考[1] - 相关论文于8月26日发表于《皇家天文学会月刊》[1]