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解開生命起源之謎:科學家成功重現關鍵演化步驟

科學家在解開生命起源之謎的道路上取得重大突破。加州大學聖地牙哥分校的研究團隊成功打造出同時具備細胞膜形成與代謝能力的人工系統,這項發表於《自然化學》期刊的突破性研究,為我們理解無機物質如何演化成生命體提供了重要線索。

地球上第一個生命究竟如何從無生命的化學物質中誕生?這個困擾科學界數十年的根本問題,如今有了新的研究進展。研究團隊採用完全非生物的系統,成功模擬出原始細胞的代謝迴圈,這正是理解前生物時期地球環境如何孕育生命的關鍵。

該研究首席科學家、化學與生物化學系教授Neal Devaraj解釋:「現代生命已經過高度演化,我們想探究的是,在複雜生物出現之前,最簡單的化學系統是否就能展現代謝功能。」這正是他們設計這個能夠自發形成與分解細胞膜系統的初衷。

研究團隊設計的化學迴圈系統相當精巧:首先使用化學燃料活化脂肪酸,這些脂肪酸接著與溶血磷脂結合形成磷脂分子。這些磷脂會自發組裝成細胞膜結構,而當燃料耗盡時,膜結構又會分解回原始元件,形成完整的代謝迴圈。

論文第一作者Alessandro Fracassi博士指出:「我們正在探索生命最基本的形式需要具備哪些特質。雖然我們已經很瞭解活細胞的組成,但還不清楚這些元件如何協同運作。」這項研究正是試圖一層層重建出既原始又具功能性的細胞系統。

這項突破性研究不僅有助解開生命起源之謎,更可能帶來實際應用價值。從藥物遞送、生物製造到環境修復等領域,人工細胞技術都將開啟嶄新的可能性。Devaraj教授坦言:「這些應用可能還需要10到20年才能實現,但我們必須現在就開始探索,因為還有太多未知等待解答。」