據(jù)英國《新科學家》雜志網(wǎng)站報道,英國科學家用含有金屬的巨型分子,成功地制造出了類似于細胞的氣泡,并賦予它們一些類似生命的特征。研究人員希望誘使這些氣泡演變成完全無機的能自我復制的實體,以此證明存在著完全基于金屬(無機物)的生命。相關研究發(fā)表在最新一期德文版《應用化學》雜志上。
格拉斯哥大學的李·克羅寧通過將由鎢(占大多數(shù))和其他金屬原子、氧、磷結(jié)合形成的多金屬氧酸鹽簡單地在溶液中混合,讓其自我組裝成了像細胞一樣的球體,并將得到的氣泡稱為無機化學細胞(iCHELLs)。他還通過修改其金屬氧化物骨架,讓其擁有了一些天然細胞膜的特征,比如,能有選擇性地讓不同大小的化學物質(zhì)進出細胞膜,以此控制細胞內(nèi)可發(fā)生何種化學反應(這是特定細胞的一個關鍵特征)。
克羅寧團隊還在氣泡內(nèi)創(chuàng)建出了模擬生物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分隔。更妙的是,他們已開始朝氣泡填充設備,通過讓一些氧化物分子與感光染料結(jié)合來進行光合作用??肆_寧說,早期的研究結(jié)果表明,他能制造出一個膜,其受到光照時,可將水分解成氫離子、電子和氧,這是光合作用的第一步??肆_寧表示:“也有跡象表明,我們可以激發(fā)質(zhì)子穿過該細胞膜以建立一個質(zhì)子梯度,這是利用太陽能的另一個關鍵階段。如果能將所有步驟有效地整合在一起,我們就能創(chuàng)造出一種帶有類似植物代謝成分的自供電細胞。”
克羅寧早在去年就已證明,可讓多金屬氧酸鹽彼此互為基質(zhì)來實現(xiàn)自我復制。他現(xiàn)在正大規(guī)模地制造氣泡,并將其注入裝滿了酸堿度不同的物質(zhì)的試管和燒瓶陣列中。他希望這種混合環(huán)境將只使最適合的氣泡生存。他表示,從長遠來看,真正的考驗是細胞能否修改自己的化學性質(zhì)從而適應不同的環(huán)境??肆_寧暗示,他的最新研究能證明這一點,他們最新展示的就是第一個可以進化的氣泡。
目前,該研究還處于初級階段,其他合成生物學家對此持保留意見。西班牙瓦倫西亞大學的曼努埃爾·泡卡指出,克羅寧的氣泡永不會成為像生命一樣的物質(zhì),除非它們能攜帶類似DNA(脫氧核糖核酸)的物質(zhì)以實現(xiàn)自我復制和進化。
如果克羅寧的研究得到證實,那么存在外星生命的可能性將大大提高。日本東京大學基礎科學系的牟中原說:“很可能存在著一些并不基于碳的外星生命。比如,水星上的物質(zhì)就和地球上的物質(zhì)大相徑庭,可能存在由無機成分形成的生物。盡管克羅寧暫時還無法證明這一點,但他指出了一個新方向。”
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