中新網北京4月5日電(記者孫自法)國際著名學術期刊《自然》最新發表一篇化學論文稱，研究人員透過實驗室實驗發現，穿過岩石裂縫的熱流如火山或地熱系統中的熱流，能淨化與生命化學起源相關的分子。這項實驗研究發現，解釋生命最初的基本成分如何從複雜的化學混合物中形成。
論文介紹，生物聚合物及其組成的形成是地球生命起源的關鍵時刻。不過，這些過程很難在實驗室裡復現。通常來說，這些複雜反應下形成的副產物數量意味著生物相關基本成分形成的數量微乎其微。學界之前嘗試設計的純化方法因為特異性而受限，無法一次分離各種分子。
本研究示意圖：由相互連接的岩石裂縫組成的地下網絡，在熱流的推動下積累並富集了生命起源前的化合物，從而促進了生命出現的早期化學過程(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，利用受地質啟發的有極小(170-µm)裂縫的腔室，從由胺基酸、核鹼基、核苷酸等化合物組成的複雜混合物中分離出與生命起源前生命相關的50多種分子。地殼中可發現由類似裂縫構成的巨大網絡，這些網絡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，就能因分子結構的細微差異而實現特異性分子的分離與富集。
此實驗結果表明，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個數量級。濃度比或可透過擴大裂縫網絡進一步提高，且已證明在各種溫度、溶劑和pH值下都能成功。此實驗條件已被證明能促進兩種甘胺酸分子的偶聯，這是多肽合成的起點，形成起始混合物5倍的濃度促進了這個過程。
本研究示意圖：由相互連接的岩石裂縫組成的地下網絡，在熱流的推動下積累並富集了生命起源前的化合物，從而促進了生命出現的早期化學過程(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，並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)
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