中新網(wǎng)北京4月5日電 (記者 孫自法)國際著名學術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇化學論文稱，研究人員通過實驗室實驗發(fā)現(xiàn)，穿過巖石裂縫的熱流如火山或地熱系統(tǒng)中的熱流，能凈化與生命化學起源相關(guān)的分子。這項實驗研究發(fā)現(xiàn)，可解釋生命最初的基本成分如何從復雜的化學混合物中形成。

　　該論文介紹，生物聚合物及其成分的形成是地球生命起源的關(guān)鍵時刻。不過，這些過程很難在實驗室里復現(xiàn)。通常來說，這些復雜反應(yīng)下形成的副產(chǎn)物數(shù)量意味著生物相關(guān)基本成分形成的數(shù)量微乎其微。學界之前嘗試設(shè)計的純化方法因為特異性而受限，無法一次性分離各種分子。

　　本次研究示意圖：由相互連接的巖石裂縫組成的地下網(wǎng)絡(luò)，在熱流的推動下積累并富集了生命起源前的化合物，從而促進了生命出現(xiàn)的早期化學過程(圖片來自Christof　B.　Mast)。施普林格·自然/供圖

　　在本項研究中，論文通訊作者、德國路德維希-馬克西米利安-慕尼黑大學Christof B. Mast和同事合作，利用受地質(zhì)啟發(fā)的有極小(170-m)裂縫的腔室，從由氨基酸、核堿基、核苷酸等化合物組成的復雜混合物中分離出與生命起源前生命相關(guān)的50多種分子。地殼中可發(fā)現(xiàn)由類似裂縫構(gòu)成的巨大網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)被認為在生命形成前在地球上大量存在。他們將這種混合物沿著溫度梯度過濾，就能因分子結(jié)構(gòu)的細微差異實現(xiàn)特異性分子的分離和富集。

　　此次實驗結(jié)果表明，即使是適度的溫差也足以分離和純化多種生命起源前分子類型，包括2-氨唑和氨基酸，使其濃度分別提升10倍和3個數(shù)量級。濃度比或可通過擴大裂縫網(wǎng)絡(luò)進一步提高，且被證明在各種溫度、溶劑和pH值下都能成功。該實驗條件被證明能促進兩種甘氨酸分子的偶聯(lián)，這是多肽合成的起點，形成起始混合物5倍的濃度促進了這一過程。

　　本次研究示意圖：由相互連接的巖石裂縫組成的地下網(wǎng)絡(luò)，在熱流的推動下積累并富集了生命起源前的化合物，從而促進了生命出現(xiàn)的早期化學過程(圖片來自Christof　B.　Mast)。施普林格·自然/供圖

　　論文作者總結(jié)認為，他們實驗研究的這種方法的成功表明，自然形成的地熱熱流或在早期地球推動了這種分離過程，并為研究生命起源所需的化合物提供了一種高效的形成方法。(完)