陳根：RNA的模擬“進化”，為生命起源帶來新線索_風聞

文/陳根

在現代科學中，億萬年前創造生命的“分子”仍然是最深奧的謎題之一。

長期以來，人們假設RNA作為DNA的一種前體——如果這些簡單的分子存在於早期地球的“原始湯”中，它們可能已經開始自我複製並多樣化為一系列的形式。隨着分子變得更加複雜，RNA最終可能產生了帶有DNA分子的細胞並孕育了我們今天看到的所有生命形式。

支持該假設的理論包括：RNA能自我複製，滿足遺傳物質傳遞遺傳信息的要求；RNA既可作為核糖體結構的重要組成部分，又能在遺傳信息的表達過程中作為DNA與蛋白質之間的信息紐帶；科學家在原生動物四膜蟲等生物中發現了核酶後，又陸續發現在蛋白質合成過程和mRNA的加工過程中均有核酶參與。儘管這種解釋非常巧妙，但RNA分子是否真的能經歷這種進化仍是未知數。

基於此，來自東京大學的研究人員進行了一個長期的RNA複製實驗。研究人員創造了一種RNA分子，它不僅可以複製而且可以“進化”成各種更復雜的分子。這一發現可能會填補地球上的生命是如何開始的難題中的一個重要缺口。

具體來看，研究小組將RNA複製酶分子放在油包水滴中，在37 °C下每次培養5小時。然後加入營養物質，將溶液稀釋到原始濃度的五分之一併攪拌混合液，隨後再放置5小時培養。這個過程重複了240個週期，總共有1200小時的實驗時間。

**結果顯示，****RNA分子隨着時間的推移發生了變異和多樣化。**最初的單一“物種”最終分支為五個不同的品系，這些品系在穩定之前會有人口波動。不同品系之間產生了一個相互作用的網絡，更有趣的是，這樣的合作幫助它們更有效地進行復制。

對此，研究人員表示，他們最初懷疑這種不同的RNA能夠進化並共存。在進化生物學中，“競爭排斥原則”指出，如果一個以上的物種競爭相同的資源，它們就不能共存。這意味着分子必須建立一種方式，一個接一個地使用不同的資源以實現持續的多樣化。

也就是説，RNA至少有可能經歷進化並導致複雜的生命，儘管這並不一定證實它在現實世界中就是這樣發生的。隨着我們對生命科學的研究越來越深入，新的研究、新的發現或許在很大的程度上會不斷的改寫我們對已有知識體系的認知。