陈根：RNA的模拟“进化”，为生命起源带来新线索

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【陈根：RNA的模拟“进化”，为生命起源带来新线索】文/陈根
在现代科学中，亿万年前创造生命的“分子”仍然是最深奥的谜题之一。
长期以来，人们假设RNA作为DNA的一种前体——如果这些简单的分子存在于早期地球的“原始汤”中，它们可能已经开始自我复制并多样化为一系列的形式。随着分子变得更加复杂， RNA最终可能产生了带有DNA分子的细胞并孕育了我们今天看到的所有生命形式。
支持该假设的理论包括：RNA能自我复制，满足遗传物质传递遗传信息的要求；RNA既可作为核糖体结构的重要组成部分，又能在遗传信息的表达过程中作为DNA与蛋白质之间的信息纽带；科学家在原生动物四膜虫等生物中发现了核酶后，又陆续发现在蛋白质合成过程和mRNA的加工过程中均有核酶参与。尽管这种解释非常巧妙，但RNA分子是否真的能经历这种进化仍是未知数。
基于此，来自东京大学的研究人员进行了一个长期的RNA复制实验。研究人员创造了一种RNA分子，它不仅可以复制而且可以“进化”成各种更复杂的分子。这一发现可能会填补地球上的生命是如何开始的难题中的一个重要缺口。
具体来看，研究小组将RNA复制酶分子放在油包水滴中，在37 °C下每次培养5小时。然后加入营养物质，将溶液稀释到原始浓度的五分之一并搅拌混合液，随后再放置5小时培养。这个过程重复了240个周期，总共有1200小时的实验时间。

结果显示， RNA分子随着时间的推移发生了变异和多样化。最初的单一“物种”最终分支为五个不同的品系，这些品系在稳定之前会有人口波动。不同品系之间产生了一个相互作用的网络，更有趣的是，这样的合作帮助它们更有效地进行复制。

对此，研究人员表示，他们最初怀疑这种不同的RNA能够进化并共存。在进化生物学中， “竞争排斥原则”指出，如果一个以上的物种竞争相同的资源，它们就不能共存。这意味着分子必须建立一种方式，一个接一个地使用不同的资源以实现持续的多样化。
也就是说， RNA至少有可能经历进化并导致复杂的生命，尽管这并不一定证实它在现实世界中就是这样发生的。随着我们对生命科学的研究越来越深入，新的研究、新的发现或许在很大的程度上会不断的改写我们对已有知识体系的认知。

陈根：RNA的模拟“进化”，为生命起源带来新线索

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