谁是“生命1号”

40多亿年前，宇宙中悄无声息地发生了一件大事：围绕一颗中等大小恒星旋转的一颗新生行星开始冷却。这颗行星上环境恶劣，在被陨石狂轰滥炸之后，又遭受了火山爆发，大气中充满了有毒气体。但与此同时，在它表面的海洋里，一件不同寻常的事情发生了——一个或者一批能自我复制的分子出现了。

能自我复制，就意味着生命可以代代相传，这是进化史上曙光初现的黎明时刻。一旦能自我复制的生命出现，自然选择就开始发挥作用，很快，最早的单细胞生物出现了……接下去发生的事情就是现在整部史前史所述说的内容。

但是，这件大事直到40多亿年后才显出它的重要意义来：宇宙最终孕育出人这种智慧生命，他们足够聪明到会去思索：宇宙从哪里来？生命的本质是什么？他们最早的祖先是什么样子的……等等这样一些深奥的问题。那么，最早的能自我复制的生命是什么？

看来谁都不合适

生命之所以能够代代相传，离不开遗传物质。遗传物质有两种：双链的DNA和单链的RNA。在生物学家眼里，DNA远比RNA重要，因为生命复制的最终目的是合成蛋白，如果说DNA是这个过程的指挥者，那么RNA仅是协助者而已。

那最早出现的能自我复制者会不会就是DNA呢？一听此话，科学家就忍不住摇起头来。DNA太复杂了，包含上百万个“零部件”，在现成的生命体内，需要动用很多蛋白质才能合成。可是在地球上最早出现生命的时刻，这些蛋白质“工具”显然并不存在，因为这些“工具”本身就需要在DNA指导下合成，所以，离开了它们，又怎能造出这么一个复杂的DNA？用科学家的话说：“大自然自己制造出一个DNA分子的概率，等同于把所有飞机零部件摊在地上，然后来一阵龙卷风让它们自动组装出一架飞机的概率。”

既然DNA不可能，有人又提出可能是RNA：其一，RNA比DNA简单；其二，在一些最原始的生命体，比如某些病毒上，没有DNA，却有RNA。但这些理由其实也相当脆弱，譬如说，RNA固然比DNA简单，但它也是分子量达上百万的大分子，在自然条件下合成RNA，其难度也几乎相当于让一阵龙卷风组装出1/2或1/3架飞机。

RNA占统治地位的世界

但到了1960年代，人们对RNA的看法开始改变，科学家发现，RNA链可以像组成蛋白质的氨基酸链一样折叠成不同的形状。为什么这一点显得特别重要呢？因为在有生命的机体中，几乎所有艰巨的工作，比如每秒数以亿计的化学反应，都是由蛋白质来完成的，其中起催化作用的是一类叫酶的蛋白；而蛋白质之所以几乎无所不能，主要源于组成它的链能够在空间扭曲、折叠成无穷多的形状，而每一种形状都对应着一种蛋白质。RNA链能折叠成不同的形状，这意味着或许它也可以完成某些本该由蛋白质完成的事情。

现代的RNA复制固然离不开各种蛋白质的催化，而蛋白质的合成也离不开RNA的参与，如果目光局限于这一点，我们难免又要落入类似“先有蛋还是先有鸡”这样的难题。但不妨设想：如果在生命之初，RNA一方面具有遗传物质的储存信息功能，一方面又有蛋白质酶的催化功能，“万物皆备于我”，那么，它即使在没有蛋白质的帮助下，也可以实现自我复制。

这是个非常诱人的观点，但那个时候还仅仅是猜测，没有人证明RNA能够像蛋白质一样具有催化功能。直到1982年，经过几十年的寻找，能起催化作用的RNA（RNA酶）总算被找到了一个。自那以后，仿佛闸门被打开了似的，人们在有生命的机体上发现了更多的RNA酶，在实验室里也人工合成了一些。

于是，这样一个假说被正式提了出来：地球上最早的生命应该是一些能起自我催化作用的RNA分子。当然，这里的“自我催化”需要从广义上去理解，是针对不需要蛋白质的帮助这一点而言的。具体来说，因为RNA有多种折叠方式，就意味着有多种RNA分子，“自我催化”可以是在甲RNA的催化下，乙RNA完成自我复制这种过程。

2000年，一个更新的发现让此前抱怀疑态度的许多生物学家转变了态度。这一年，人们搞清楚了细胞里“蛋白质加工厂”的内部结构，证明了在这些“加工厂”里，制造蛋白质的第一道工序是由一种RNA酶来完成的——如果蛋白质都是由RNA先制造出来的，那RNA毫无疑问是出现在蛋白质之前了。

（摘自《大科技》）