(A)最初提出的反應方案，包括Breslow的學反自催化循環(黑色)與RNA和TNA核苷酸合成的偶聯，通過2-氨基噁唑(2-NH2Ox)進行，應創先前由Sutherland及其同事證明(灰色虛線)。球上(B)在普通堿催化條件下由乙醇醛和氨基氰合成2-NH2Ox的生命石機理。學分:uux.cn/化學科學(2023)。種化造地DOI: 10.1039/D3SC03185C
（神秘的學反地球uux.cn）據對話（郭芳川）：生命是如何開始的？早期地球上的化學反應是如何創造出復雜的、自我復制的應創結構，并發展成我們所知的球上生物的？
根據一個學派的觀點，在當前基于DNA的生命石生命時代之前，有一種叫做RNA(或核糖核酸)的種化造地分子。
RNA——今天仍然是學反生命的重要組成部分——可以自我復制并催化其他化學反應。
但是應創RNA分子本身是由叫做核糖核苷酸的更小的成分組成的。這些積木是球上如何在早期地球上形成，然后結合成RNA的生命石？
像我這樣的化學家正試圖重現生命之初形成RNA所需的反應鏈，但這是一項具有挑戰性的任務。我們知道，無論是什么化學反應產生了核糖核苷酸，它一定能夠在幾十億年前我們星球上發現的混亂、復雜的環境中發生。
我一直在研究“自動催化”反應是否起了作用。這些反應會產生化學物質，促使同樣的反應再次發生，這意味著它們可以在廣泛的環境中維持自身。
在我們發表在《化學科學》(Chemical Science)上的最新研究中，我和我的同事們將自動催化整合到了一個眾所周知的生產核糖核苷酸構件的化學路徑中，這很可能發生在早期地球上發現的簡單分子和復雜條件中。
甲醛反應
自催化反應在生物學中起著至關重要的作用，從調節我們的心跳到在貝殼上形成圖案。事實上，生命本身的復制，即一個細胞從環境中吸收營養和能量產生兩個細胞，是一個特別復雜的自催化例子。
1861年首次發現的一種叫做甲醛反應的化學反應，是早期地球上可能發生的自催化反應的最好例子之一。
本質上，甲酰反應始于一個簡單化合物的一個分子，稱為乙醇醛(由氫、碳和氧組成)，結束于兩個分子。這個機制依賴于另一種叫做甲醛的簡單化合物的持續供應。
乙醇醛和甲醛之間的反應產生了一個更大的分子，分裂出的碎片反饋到反應中并使其繼續進行。然而，一旦甲醛耗盡，反應停止，產物開始從復雜的糖分子降解成焦油。
甲酰反應與眾所周知的制造核糖核苷酸的化學途徑(稱為pow ner-Sutherland途徑)有一些共同的成分。然而，直到現在還沒有人試圖將這兩者聯系起來——理由很充分。
formose反應因其“非選擇性”而臭名昭著這意味著除了你想要的實際產品之外，它還產生了許多無用的分子。
核糖核苷酸合成途徑中的自動催化扭曲
在我們的研究中，我們嘗試在甲酰反應中加入另一種簡單的分子，叫做氨基氰。這使得反應過程中產生的一些分子有可能被“抽走”而產生核糖核苷酸。
該反應仍然不會產生大量的核糖核苷酸構件。然而，它產生的蛋白質更穩定，更不容易降解。
我們研究的有趣之處在于果糖反應和核糖核苷酸生產的整合。以前的研究分別研究了每一種，這反映了化學家通常是如何考慮制造分子的。
一般來說，化學家傾向于避免復雜性，以便最大限度地提高產品的數量和純度。然而，這種簡化方法會阻止我們研究不同化學途徑之間的動態相互作用。
這些相互作用在實驗室之外的真實世界中無處不在，可以說是化學和生物學之間的橋梁。
工業應用
自動催化也有工業應用。當你將氨基氰加入到甲酰反應中時，另一種產物是一種叫做2-氨基惡唑的化合物，這種化合物用于化學研究和許多藥物的生產。
常規的2-氨基噁唑生產通常使用氨基氰和乙醇醛，后者價格昂貴。如果它可以用甲醛反應來制造，只需要少量的乙醇醛就可以啟動反應，從而降低成本。
我們的實驗室目前正在優化這一程序，希望我們可以操縱自動催化反應，使常見的化學反應更便宜、更有效，并且更容易獲得它們的藥物產品。也許這不會像創造生命本身一樣重要，但我們認為這仍然是值得的。

(責任編輯：百科)