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硅基生命有戏!生物首次产生碳-硅键化合物

科学家已经成功诱导活细胞生成碳-硅键,这是首次证明了大自然可以将地球上最丰富的元素之一硅融入到生命的基石中。

虽然化学家之前已经实现了合成含碳-硅键的化合物,它们存在于从油漆和半导体到计算机和电视屏幕的各种东西中。然而,迄今为止,它们从未在自然界中被发现,这些新的细胞可以帮助我们更好地了解在宇宙其他地方存在硅基生命的可能性。

在氧元素之后,硅是地壳中第二丰富的元素,但它与生命却无关。为什么硅从未被纳入地球上任何的生物化学过程,一直以来令科学家百思不得其解,因为理论上,在我们地球上进化出硅基生命形式与碳基一样容易。

硅基生命有戏!生物首次产生碳-硅键化合物

不仅碳和硅元素在地壳中都非常丰富,而且它们的化学组成也非常相似,同属于第四主族元素,原子的最外层电子数皆为4个。碳和硅的最重要的共同特征之一是能够同时与四个原子成键。这意味着它们能够将形成生命基础所需的长链分子连接在一起——蛋白质和DNA。

然而,地球上的生命皆为碳基,硅基生命形式迄今为止从未发现过。

来自加州理工学院、该研究参与者之一Jennifer Kan博士表示,地球上没有已知的生命会将硅-碳键结合在一起,即使硅是如此的丰富,遍布于我们周围,比如岩石和海滩上等。

要知道,Kan博士和她的团队在获得含碳-硅键的活细胞中发挥了重要作用,这不是细胞本身可以轻易做到的事情。但该实验能证明,只要有适当的条件,碳-硅键可以在自然界中形成。

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根据发表于《科学》(Science)杂志上的研究,研究人员首先分离出海洋红嗜热盐菌中天然存在的蛋白质——细胞色素C酶,实验表明它可以促进把硅连接到碳上的化学键的形成。

在分离出该蛋白质后,科学家将该基因导入到大肠杆菌中,然后再进行一定的突变,科学家发现它能促进活细胞内产生碳-硅键,这是史无前例的。

通过这项突破性的研究,科学家现在知道硅基生命是很有可能存在的,至少是部分基于硅的生命。这些硅基生命也许就繁荣于宇宙的其他行星上,等待着我们去搜寻。

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