科学家用含金属分子制造类细胞气泡

据英国《新科学家》杂志网站9月14日报道，英国科学家用含有金属的巨型分子，成功地制造出了类似于细胞的气泡，并赋予它们一些类似生命的特征。研究人员希望诱使这些气泡演变成完全无机的能自我复制的实体，以此证明存在着完全基于金属（无机物）的生命。相关研究发表在最新一期德国《应用化学》杂志上。格拉斯哥大学的李·克罗宁通过将由钨（占大多数）和其他金属原子、氧、磷结合形成的多金属氧酸盐简单地在溶液中混合，让其自我组装成了像细胞一样的球体，并将得到的气泡称为无机化学细胞（iCHELLs）。他还通过修改其金属氧化物骨架，让其拥有了一些天然细胞膜的特征，比如，能有选择性地让不同大小的化学物质进出细胞膜，以此控制细胞内可发生何种化学反应（这是特定细胞的一个关键特征）。克罗宁团队还在气泡内创建出了模拟生物细胞内部结构的分隔。更妙的是，他们已开始朝气泡填充设备，通过让一些氧化物分子与感光染料结合来进行光合作用。克罗宁说，早期的研究结果表明，他能制造出一个膜，其受到光照时，可将水分解成氢离子、电子和氧，这是光合作用的第一步。克罗宁表示：“也有迹象表明，我们可以激发质子穿过该细胞膜以建立一个质子梯度，这是利用太阳能的另一个关键阶段。如果能将所有步骤有效地整合在一起，我们就能创造出一种带有类似植物代谢成分的自供电细胞。” 克罗宁早在去年就已证明，可让多金属氧酸盐彼此互为基质来实现自我复制。他现在正大规模地制造气泡，并将其注入装满了酸碱度不同的物质的试管和烧瓶阵列中。他希望这种混合环境将只使最适合的气泡生存。他表示，从长远来看，真正的考验是细胞能否修改自己的化学性质从而适应不同的环境。克罗宁暗示，他的最新研究能证明这一点，他们最新展示的就是第一个可以进化的气泡。目前，该研究还处于初级阶段，其他合成生物学家对此持保留意见。西班牙瓦伦西亚大学的曼努埃尔·泡卡指出，克罗宁的气泡永不会成为像生命一样的物质，除非它们能携带类似DNA（脱氧核糖核酸）的物质以实现自我复制和进化。如果克罗宁的研究得到证实，那么存在外星生命的可能性将大大提高。日本东京大学基础科学系的牟中原说：“很可能存在着一些并不基于碳的外星生命。比如，水星上的物质就和地球上的物质大相径庭，可能存在由无机成分形成的生物。尽管克罗宁暂时还无法证明这一点，但他指出了一个新方向。”（来源：科技日报刘霞）