金属催生了最早的生命

    现代生物如植物，通过一系列复杂的化学反应将二氧化碳转化为糖。这些反应都离不开一种叫做“酶”的蛋白质分子的催化，但酶的分子结构太复杂，它们本身就是生命活动的产物，在生命起源之初，它们不可能存在。

    最近，一个德国研究小组从两种被认为在地球早期大气中应该存在的碳基化学物质——一氧化碳和乙炔——开始；他们将它们与一种常见的矿物硫化镍混合，然后加热到105℃——这是水被火山岩加热后常见的温度，结果制造出一堆相对复杂的有机物，包括乙酸盐、丙酮酸盐和琥珀酸盐。值得注意的是，这些有机物存在于所有微生物的代谢过程中。

    他们相信，再以这些初级产品为原料，给以适当的催化，还可以一步步制造出更复杂的有机物，直至它们具有生命的特征。该小组利用这些初级产品的混合物，制造出了脂类，而脂类是构成细胞膜的不可少的原料。

    不过，法国科学家约瑟夫·莫顿不认为乙炔和一氧化碳是生命起源的最有可能的起点。他认为，早期地球大气中存在很多二氧化碳，而且，现代生命也以二氧化碳制造糖类，所以二氧化碳才是最可能的起点材料。

    在莫顿的研究中，“起点材料”选用了二氧化碳，只是他选用了金属铁作为催化剂。这样做是有道理的，因为铁元素在地球上含量很丰富。虽然现在地表的铁通常以氧化物的形式存在，但考虑到地球早期的大气中不存在氧气，当时的铁应该会以金属的形式存在的。莫顿的研究证明，铁能将二氧化碳转化为许多代谢过程中发现的化学物质。

    不管催化剂是硫化镍还是铁，也不管起点材料是乙炔和一氧化碳还是二氧化碳，科学家的研究都证明了，生命起源离不开金属或者金属化合物的催化。

    （《科学之谜》2023年第40期）