关于生命是如何在地球上开始的，存在许多理论，但 10 月 3 日发表在《ACS Nano》杂志上的一项新研究表明，生命的构成要素可能就是由液晶产生的。
液晶兼具普通液体和固体的特性——它们像液体一样流动，但它们的分子结构像固体晶体一样有序且对称。你可能已经熟悉它们了——液晶显示屏（LCD）被广泛用于各种日常科技产品，如电脑显示器和电视屏幕。
使你的电视屏幕发光的这种物质状态，可能在地球生命的起源中发挥了作用。在一项新研究中，科学家发现短 RNA 分子可以形成液晶，这促进了对生命发展至关重要的更长链的生长。
如今，DNA 承载着我们的遗传蓝图，RNA 则执行其指令。但领先的科学理论认为，地球生命是在一个“RNA 世界”中发展起来的，在这个世界里，在 DNA 或蛋白质形成之前，RNA 就同时负责遗传信息和代谢活动，据一份声明称。研究人员在“核酶”中发现了这一证据，核酶是像酶一样促进代谢过程的 RNA 链，并且至今仍然存在于现代基因组中。“最古老的分子实际上是 RNA，”该研究的合著者、意大利米兰大学医学生物技术系的 Tommaso Bellini 说道。
但是，即使 RNA 链在早期地球上承担了重要的任务，直到现在，研究人员还不确定这些链是如何在没有蛋白质或支持性酶的帮助下形成的。根据 Bellini 和一个国际合作团队的研究，液晶状态可能帮助短 RNA 片段组装起来，然后发展成越来越长的链。
研究人员研究了可能使短 RNA 片段自行组装的各种场景。他们发现，在高浓度下，短序列的 RNA（长度为 6 到 12 个核苷酸）可以自发地形成有序的液晶相。当研究人员添加镁离子或聚乙二醇时，这些液晶更容易形成。
通过添加化学活化剂——它能促进化学反应——研究人员随后可以将短 RNA 链连接成更长的链。然而，聚乙二醇或这种化学活化剂在原始地球上都不存在。但是，研究人员认为，其他分子可能也能完成非常相似的任务，尽管效率较低。
Bellini 解释说，这些令人难以置信的发现源于之前的研究，在那些研究中，同一团队发现非常小的 DNA 片段在某些条件下可以自发地排列成液晶。
他表示，新的 RNA 研究有望帮助我们理解复杂结构和生物分子是如何在原始地球上形成的。“我们带来的新颖之处，”他补充道，“是这项研究引入了‘分子自组织’的概念。RNA 在没有必要的发育工具的情况下是如何发展的这个‘先有鸡还是先有蛋’的问题似乎得到了解决。理解 RNA 如何自组织成液晶等状态，‘有助于理解为什么它们（RNA）产生了更长、更复杂的生物分子’，这些分子最终才使 DNA 和蛋白质得以出现。”
