科学家竟复制出或藏生命起源秘密的能量系统

科学中的一个重大问题在于生命似乎是如何从无生命分子中形成的。这导致研究人员去做诸如研究雨水如何可能帮助形成原细胞的膜以及寻找生命的最后普遍共同祖先（LUCA）之类的事情。与这种“我们从哪里来”的科学调查传统相一致，荷兰研究人员正试图综合重建细胞的基本组成部分。

现在，被称为构建合成细胞（BaSyc）的科学家联盟已经发表了两篇论文。分别发表在《自然·纳米技术》和《自然·通讯》上，它们详细介绍了创建合成线粒体和某些细胞过程的方法。希望在于，如果我们能在实验室中重建这些生命的基本组成部分，或许就能揭示数十亿年前这些成分在地球上是如何聚集在一起的。

伯特·普尔曼（Bert Poolman）是荷兰格罗宁根大学的生物化学教授，他领导团队研究人工重建能量转换的方法，这必然围绕线粒体展开——线粒体常被称为“细胞的动力源”。在这个过程中，核心是 ADP 分子，其本质上产生了细胞的燃料 ATP。然而，普尔曼的团队一开始并非要精准地创造线粒体。他们所追求的是一个简化的版本。

“线粒体由数百个组成部分构成，而我们的能量转换系统却仅使用五个，”普尔曼在一则新闻声明中表示。“进化是条单行道，它基于现有组件构建，这常常致使结果极为复杂。”然而，当你从零开始构建时，你能够从根本上设计细胞，并且将特定功能牢记于心。

通过创建名为囊泡的微小细胞状小囊，该团队成功制造出了能够吸收 ADP 及氨基酸精氨酸的成分。当精氨酸脱氨时，便产生了生成 ATP 所需的 能量 。第二个容器利用这种“燃料”产生了一个耗能反应，然后又转变回准备被第一个囊泡吸收的 ADP，从而形成了一种循环。虽然这模仿了细胞制造能量的奇妙过程，但并非是一对一的复制。

“当然，这种简化是要付出代价的：我们只能使用精氨酸作为能源，而细胞使用各种不同的 分子，像氨基酸、脂肪和糖，”普尔曼在一份新闻声明中说。

此外，普尔曼的团队在一个合成细胞中成功地重现了营养物质运输过程，这对于细胞的功能而言至关重要，且仅需两个成分。虽然这两个合成细胞成分是个良好的开端，但该项目在模拟生命如何从无生命分子中产生这一方面，还有很长的路要走。幸运的是，BaSyc 联盟正在转变为一个名为 EVOLF（从非生命中演化出生命）的新团体，该团体获得了另外十年的资助，并致力于这一相同的使命。

“最终来讲，这将为我们提供一份生命的 蓝图 ，这是目前生物学所缺乏的，”普尔曼在一份新闻声明中说道。“这最终或许会有各种各样的应用，但而且还会帮助我们更好地理解生命究竟是什么。”