《新物理学杂志》：从尘埃到生命无机微粒也能进化

尘埃能够等于脱氧核糖核酸（DNA）吗？利用计算机模拟技术，一个物理学家研究小组发现，一些尘埃状的微粒可以自行分裂、复制甚至进化。这一发现提供了一条线索，表明生命有可能起源于地球，同时，人们有理由相信，生命，特别是智能生命，亦有可能存在于外层空间的星系云中。
 
传统理论认为，碳和液态水是宇宙生命起源的物质基础。有了这两样简单的必需品，从深海火山口滚烫的海水到南极洲地下的冰岩，生命最终遍布在地球的每一个角落和缝隙。在此前提下，寻找宇宙生命的科学家无论从方法还是设备上无不基于探察是否存在碳——例如火星——以及能够形成液态水的物质。
 
然而新的研究表明，生命有可能按照一种令人惊讶的简单方式进行演化。一个由俄罗斯、德国和澳大利亚科学家组成的研究小组，利用分子动力学计算机模型模拟了进化在自然状态下发生的条件。在他们的模拟过程中，自由漂浮的分子首先形成了一个类似DNA的螺旋状结构，随着时间的流逝，更多稳定的分子排列开始取代稳定性较差的版本。研究人员指出，这一过程的进行源于一种名为极化作用的电子特性，该特性趋向于使粒子分布得有条理，减少混乱，这就好比将收音机调整到一个适当的频率后，能够从无线电噪声中产生清晰的声音。研究人员说，这一发现非常具有吸引力，这是因为分子云遍布整个宇宙，例如银河系恒星之间的辽阔尘埃区域。研究人员在8月14日出版的《新物理学杂志》（New Journal of Physics）上报告了这一研究成果。
 
美国摩根城西弗吉尼亚大学的等离子体物理学家Mark Koepke表示，这项研究非常合理，同时它给出了“一种机制，由此有机物质能够比之前的模式更快地组合起来”。他说，更短的时间则增大了传统生命形式出现在宇宙其他角落的可能性。
 
然而，马里兰州巴尔的摩市空间望远镜科学研究所的天体生物学家Margaret Turnbull强调说，不要低估液态水在生命起源过程中的重要作用。他说，液态水“对生命的作用是难以估量的”，这是由于它保护有机分子“远离那些通常会将它们分开的电荷”。Turnbull表示，尽管研究人员可能已经找到了另一种方式，使得复杂分子能够以同样复杂的途径相互作用，然而依然需要搞清宇宙空间是否存在这种合适的条件，使这些结构能够变得“足够复杂，从而在年轻的星球上留下生命的种子”。

计算机模拟显示，等离子状态下的无机微粒能够自组织成为类似DNA的螺旋状结构（图片提供:V. N. Tsytovich等, 《新物理学杂志》）