早期地球遭受的巨大撞击可能将 RNA 的组成单元带到了我们的星球上，新的研究表明，在被称为硼酸盐的化合物存在的情况下，这些组成单元可能迅速形成。
1969年阿波罗10号任务期间，NASA宇航员在距离地球36000海里处拍摄了这张地球照片。 （图片来源：NASA）
一项新的实验表明，RNA是生命中最重要的分子之一，负责蛋白质的合成，而RNA在宇宙中可能很普遍。该实验表明，RNA很容易在43亿年前的地球上形成。
RNA （核糖核酸的简称）是DNA的简化版，DNA是包含我们细胞生物学遗传信息的分子。RNA有三种形式。首先是信使RNA（mRNA），它由DNA合成，包含合成蛋白质的遗传指令。其次是核糖体RNA（rRNA），它负责合成核糖体，而核糖体是蛋白质合成的关键。最后是转运RNA（tRNA），它负责将mRNA转化为蛋白质。
由于RNA分子比DNA更简单，因此人们认为RNA是最早形成的。凭借其携带遗传信息和合成其他分子的能力，RNA甚至被认为是地球生命起源故事中可能扮演的关键角色，这一假说俗称“ RNA世界”。在这种假说中，最早的单细胞生命体使用RNA而非DNA进行自我复制和遗传信息的传递。
然而，了解RNA的形成过程一直充满挑战。是什么促使RNA的组成成分以特定的方式结合在一起，并经历一系列正确的化学反应？表面上看，RNA偶然形成的概率似乎微乎其微。
因此，化学家们寻找那些最终可能形成RNA等分子的途径。其中一种途径被称为六步不连续合成模型（DSM）。
然而，这条合成途径中的一个障碍是硼酸盐，它是一类常见于海水中的化合物。硼酸盐是含氧阴离子；如果说离子是带正电荷的原子或分子，那么阴离子则带负电荷。此外，硼酸盐同时含有硼原子和氧原子。问题在于，人们一直认为硼酸盐会阻碍RNA合成途径中的某些反应。
现在，由日本东北大学的平川雄太和佛罗里达州应用分子进化基金会的生物化学家团队表示，化学家们一直以来都错了，硼酸盐实际上对 RNA 的形成是有益的。
平川的团队进行了一系列实验，他们将RNA的组成成分——五碳糖核糖、磷酸盐和RNA使用的四种核碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶）——添加到一种混合物中，该混合物中还包含硼酸盐和玄武岩。然后，他们加热混合物并使其干燥，模拟他们认为早期地球地下含水层周围常见的条件。
他们发现混合物中形成了RNA。此外，硼酸盐不仅没有阻碍任何反应，反而促进了DSM模型中的一些步骤，例如稳定通常不稳定且易分解的核糖分子，以及促进磷酸盐的生成。
这些发现也得到了NASA OSIRIS-REx探测器从贝努小行星带回地球的样本中新发现的支持。特别是，随着近期宣布在贝努样本中发现核糖，OSIRIS-REx探测器从贝努带回地球的120克（4.2盎司）泥土和石块样本中，RNA的所有组成成分均已被鉴定。
平川的团队设想，一颗直径约500公里（310英里）、大小与小行星灶神星相仿且富含RNA组成成分的原行星撞击地球，可能将大量的RNA组成单元带到了地球。他们估计，这次撞击以及RNA的产生发生在43亿年前，比地球诞生晚2亿年，比迄今为止在地球上发现的最古老生命证据——41亿年前锆石矿床中发现的碳同位素——早2亿年。
此前，RNA只能在实验室中通过人为干预，人为触发化学反应而合成。平川的团队声称，他们的研究首次在无人干预的情况下于实验室中合成了RNA，但批评者认为，即使是将RNA的所有组成成分在试管中组合在一起这一行为本身也属于人为干预。
火星早期也曾遭受大型小行星撞击，这意味着构成RNA的基本单元也可能被带到了这颗红色星球。有趣的是，火星上还检测到了硼酸盐，这意味着火星上应该也具备了产生RNA的所有条件。
虽然RNA本身并非生命体，但它对我们所知的几乎所有生命都至关重要。如果RNA在地球上的形成速度确实很快（从地质学角度来看），那么它或许为地球上最早的简单生物的出现提供了一条捷径。
早期地球遭受的巨大撞击可能将 RNA 的组成单元带到了我们的星球上，新的研究表明，在被称为硼酸盐的化合物存在的情况下，这些组成单元可能迅速形成。
1969年阿波罗10号任务期间，NASA宇航员在距离地球36000海里处拍摄了这张地球照片。 （图片来源：NASA）
一项新的实验表明，RNA是生命中最重要的分子之一，负责蛋白质的合成，而RNA在宇宙中可能很普遍。该实验表明，RNA很容易在43亿年前的地球上形成。
RNA （核糖核酸的简称）是DNA的简化版，DNA是包含我们细胞生物学遗传信息的分子。RNA有三种形式。首先是信使RNA（mRNA），它由DNA合成，包含合成蛋白质的遗传指令。其次是核糖体RNA（rRNA），它负责合成核糖体，而核糖体是蛋白质合成的关键。最后是转运RNA（tRNA），它负责将mRNA转化为蛋白质。
由于RNA分子比DNA更简单，因此人们认为RNA是最早形成的。凭借其携带遗传信息和合成其他分子的能力，RNA甚至被认为是地球生命起源故事中可能扮演的关键角色，这一假说俗称“ RNA世界”。在这种假说中，最早的单细胞生命体使用RNA而非DNA进行自我复制和遗传信息的传递。
然而，了解RNA的形成过程一直充满挑战。是什么促使RNA的组成成分以特定的方式结合在一起，并经历一系列正确的化学反应？表面上看，RNA偶然形成的概率似乎微乎其微。
因此，化学家们寻找那些最终可能形成RNA等分子的途径。其中一种途径被称为六步不连续合成模型（DSM）。
然而，这条合成途径中的一个障碍是硼酸盐，它是一类常见于海水中的化合物。硼酸盐是含氧阴离子；如果说离子是带正电荷的原子或分子，那么阴离子则带负电荷。此外，硼酸盐同时含有硼原子和氧原子。问题在于，人们一直认为硼酸盐会阻碍RNA合成途径中的某些反应。
现在，由日本东北大学的平川雄太和佛罗里达州应用分子进化基金会的生物化学家团队表示，化学家们一直以来都错了，硼酸盐实际上对 RNA 的形成是有益的。
平川的团队进行了一系列实验，他们将RNA的组成成分——五碳糖核糖、磷酸盐和RNA使用的四种核碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶）——添加到一种混合物中，该混合物中还包含硼酸盐和玄武岩。然后，他们加热混合物并使其干燥，模拟他们认为早期地球地下含水层周围常见的条件。
他们发现混合物中形成了RNA。此外，硼酸盐不仅没有阻碍任何反应，反而促进了DSM模型中的一些步骤，例如稳定通常不稳定且易分解的核糖分子，以及促进磷酸盐的生成。
这些发现也得到了NASA OSIRIS-REx探测器从贝努小行星带回地球的样本中新发现的支持。特别是，随着近期宣布在贝努样本中发现核糖，OSIRIS-REx探测器从贝努带回地球的120克（4.2盎司）泥土和石块样本中，RNA的所有组成成分均已被鉴定。
平川的团队设想，一颗直径约500公里（310英里）、大小与小行星灶神星相仿且富含RNA组成成分的原行星撞击地球，可能将大量的RNA组成单元带到了地球。他们估计，这次撞击以及RNA的产生发生在43亿年前，比地球诞生晚2亿年，比迄今为止在地球上发现的最古老生命证据——41亿年前锆石矿床中发现的碳同位素——早2亿年。
此前，RNA只能在实验室中通过人为干预，人为触发化学反应而合成。平川的团队声称，他们的研究首次在无人干预的情况下于实验室中合成了RNA，但批评者认为，即使是将RNA的所有组成成分在试管中组合在一起这一行为本身也属于人为干预。
火星早期也曾遭受大型小行星撞击，这意味着构成RNA的基本单元也可能被带到了这颗红色星球。有趣的是，火星上还检测到了硼酸盐，这意味着火星上应该也具备了产生RNA的所有条件。
虽然RNA本身并非生命体，但它对我们所知的几乎所有生命都至关重要。如果RNA在地球上的形成速度确实很快（从地质学角度来看），那么它或许为地球上最早的简单生物的出现提供了一条捷径。
