撰文/W·韋特·吉布斯（W. Wayt Gibbs）
杰勒德·F·喬伊斯（Gerald F. Joyce）承認(rèn)，在看到這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時(shí)候，他有一種沖動(dòng)，想要暫停進(jìn)一步研究，立即把這些結(jié)果發(fā)表出去。經(jīng)過(guò)多年努力，他和他的學(xué)生特蕾西·林肯（Tracey Lincoln）終于發(fā)現(xiàn)了一對(duì)雖然短小但功能強(qiáng)大的RNA序列，把它們和一堆結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的RNA“原料”混在一起，前者的數(shù)量會(huì)不斷倍增，幾小時(shí)內(nèi)就能擴(kuò)增至原來(lái)的10倍，而且只要有充足的原料和空間，這種擴(kuò)增過(guò)程就不會(huì)停止。
但是喬伊斯對(duì)此并不完全滿(mǎn)意。這位53歲的分子化學(xué)家是美國(guó)加利福尼亞州拉霍亞市斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的教授兼所長(zhǎng)，也是“RNA世界” （RNA world）假說(shuō)的提出者兼擁護(hù)者之一。今天我們所知的生命主要基于DNA和酶類(lèi)蛋白質(zhì)，在絕大多數(shù)情況下，RNA不過(guò)是傳遞遺傳信息的信使。RNA世界假說(shuō)則認(rèn)為，現(xiàn)有生命是從一個(gè)更簡(jiǎn)單的前生命化學(xué)系統(tǒng)進(jìn)化而來(lái)的，這個(gè)系統(tǒng)主要、甚至完全建立在RNA之上。當(dāng)然，這個(gè)想法要說(shuō)得通，RNA本身就必須能夠支撐進(jìn)化。喬伊斯認(rèn)為，或許他合成的RNA有助于證實(shí)這種可能性。因此他和林肯又多花了一年時(shí)間來(lái)研究這些分子，在它們的序列上制造種種突變，并且建立起只有適者才能生存的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
成長(zhǎng)中的生命：RNA復(fù)制分子組成的枝杈從DNA主干處水平發(fā)散開(kāi)來(lái)。這樣的RNA可以在試管中向我們展示出進(jìn)化的一些基本特征。然而，對(duì)于人造生命而言，它們還需要進(jìn)化出嶄新功能的能力。
2009年1月，就在達(dá)爾文誕生200周年前一個(gè)月，他們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志上公布了研究結(jié)果。他們的微型試管系統(tǒng)確實(shí)表現(xiàn)出了達(dá)爾文進(jìn)化的幾乎所有本質(zhì)特征。實(shí)驗(yàn)伊始，有24個(gè)RNA變體進(jìn)行自我復(fù)制，其中一些變體在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的復(fù)制速度比其他變體更快。所有RNA分子都共享同一個(gè)“原料”池，因此每一種分子都要和其他分子競(jìng)爭(zhēng)。復(fù)制過(guò)程并不完美，因此新的變體很快就會(huì)出現(xiàn)，甚至繁榮興盛——喬伊斯把這些突變稱(chēng)為重組體（recombinant）。
“我們讓這一過(guò)程持續(xù)進(jìn)行了100個(gè)小時(shí)，”喬伊斯回憶道，“最后觀察到復(fù)制分子的總數(shù)擴(kuò)增了1023倍。最初那幾十種復(fù)制分子很快就消失了，重組體開(kāi)始接管整個(gè)群落。”不過(guò)，沒(méi)有一種重組體進(jìn)化出了它們的祖先所不具備的新功能。
缺少了這關(guān)鍵的一環(huán)，人工進(jìn)化就無(wú)法完全重現(xiàn)真正的達(dá)爾文進(jìn)化?！斑@還算不上生命，”喬伊斯強(qiáng)調(diào)說(shuō)，“生命能夠在進(jìn)化中‘開(kāi)創(chuàng)’出全新的功能，我們還沒(méi)有做到這一點(diǎn)。我們的目標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)室中制造生命，但是要實(shí)現(xiàn)它，我們就必須增加整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性，足以使它們進(jìn)化出新的功能，而不只是對(duì)早已存在的舊有功能進(jìn)行優(yōu)化。”
- 收藏
- 訂閱
- 發(fā)給好友
- 我來(lái)說(shuō)兩句
- 關(guān)閉此頁(yè)
- 【字號(hào) 大 中 小】
|
|