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中國農科院蘭州牧藥所發現:生命或源於石墨烯

2015年08月24日08:26    來源:《中國科學報》    手機看新聞
原標題:中國農科院蘭州牧藥所發現生命或源於石墨烯

  8月22日,記者從中國農科院蘭州牧藥所獲悉,該所與中科院蘭州化學物理研究所、蘭州大學等機構聯合組成的研究團隊發現——原始細胞起源於石墨烯。這一發現在線發表於《科學報告》。

  該論文的第一作者,中國農科院蘭州牧藥所王春梅說,研究團隊在做材料的離子選擇性實驗時,偶然發現石墨烯具有和生物細胞一樣的離子選擇性。因此,在實驗室模擬了強酸性高鹽度的原始海洋條件,發現不同大小的單層石墨烯隨著溫度的變化會自發卷成一個個封閉的小管,或者包裹成為類似於細胞大小的囊泡。這些小管內表面的螺旋結構與DNA/RNA的螺旋夾角高度一致。

  團隊成員田龍龍說,這些中空的囊泡可以容納一些有機物質,例如一小段?鏈,能為脆弱的原始生命提供穩定的保護場所。研究團隊還模擬原始大氣層中的高能輻射使石墨烯表面產生很多納米孔,這些孔對金屬離子具有高度選擇性,且選擇順序與細胞膜一致,這很可能就是細胞離子通道的原始模型。研究同時還發現,石墨烯表面對左旋氨基酸的親和力大於右旋氨基酸,而現代生物的?鏈幾乎全是由左旋氨基酸組成。石墨烯表面能吸附多?鏈,並可自發形成二級結構。這意味著石墨烯或許能激活?鏈變為蛋白質。團隊成員李湛介紹說:“蛋白和核酸如果都能從石墨烯環境中合成的話,那就意味著蛋白與DNA/RNA沒有先后關系,這兩種物質很有可能同時大量存在於原始地球中,一起相互作用,演變為生命。”

  基於這一理念,該團隊提出了一種全新的生命起源理論,認為生命起源於石墨烯:原始的海洋中,核酸和蛋白同時起源於石墨烯表面,混合纏繞在一起﹔這種混合大量的存在於原始的海洋中,隨著石墨烯囊泡的出現,包入其中,互相作用,從而演變為生命。而現有的各種生命也不是從最為簡單的生物進化而來,因為原始海洋包含有大量的各種各樣的RNA,這些相同或類似的結構各自發育進化,從而演變為現有的大千世界。(記者劉曉倩)

(責編:許景(實習生)、馬麗)


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