在一个具有自我复制分子的系统中——之前的研究表明该系统具有生长、分裂和进化的能力——来自格罗宁根大学的化学家们现在发现了一种催化能力，这种催化能力可以导致基本的新陈代谢。此外，他们将一种光敏染料与这些分子连接起来，使它们能够利用光能促进生长。这些发现使人工生命的目标更近一步，同时发表在6月26日的《自然化学》和《自然催化》杂志上。
十年前，格罗宁根大学斯特拉廷赫化学研究所的系统化学教授Sijbren Otto发现了一种新的自我复制机制:含有肽的小分子在溶液中形成环状，随后形成堆积。当堆栈中断时，两半部分又重新开始增长。此外，堆栈的增长会减少溶液中的环的数量，而这反过来又会刺激构建块形成新的环。当添加不同的构建块时，杏耀历史系统也会发生“突变”。
惊人的发现
这个系统是自发产生的，是一种人工原型生命。“生命的定义是复杂的，但总的来说，生命应该有三个基本属性，”奥托解释道。首先是复制，这在我们的系统中发生。第二是新陈代谢，也就是从环境中的物质中创造出积木。第三种是分隔化，将生物与周围环境分开。“最后，这些生物应该发展出第四种更高级的特性，即进化和发明的能力。”
奥托和他的团队开始改变他们的分子，以增加催化能力。“然而，当我们开始这个项目时，我们有了一个惊人的发现。无需任何改变，系统就已经显示出催化作用;我们只是之前没有注意到这一点。这些烟囱是由六块积木组成的年轮形成的。这些环状物是由三到四个小环状物组合而成的。
进化
奥托说:“事实证明，成堆的环催化了更小环的形成。”进一步分析表明，该反应的催化需要两个特定氨基酸残基(两个赖氨酸残基)的存在。“不管是积木还是单独的环都不具备催化能力，但堆起来的东西却具备。”“因此，我们假设在这些堆栈中，赖氨酸残基的三维结构出现，充当催化中心，就像蛋白质通过将氨基酸残基以高度特定的安排来形成活性位点，”奥托解释说。因此，在其自身复制能力导致的结构中，氨基酸被组织成一种可以充当催化剂的方式。
这些烟囱还能进行还原醛醇催化，这是一种众所周知的反应，经常被用来作为催化剂设计的基准。“有趣的是，我们的催化剂堆虽然没有被设计成具有催化功能，但却和我们所知道的设计最好的催化剂一样高效。”“发现相同的堆叠可以催化两种完全不同的反应是很有趣的。”许多酶都有这种能力，这给了进化发展新东西的机会。
新陈代谢
在第二项研究中，加入了一种光敏染料。我的一个博士生Guille Monreal读到，杏耀起源这种染料可以刺激淀粉样蛋白肽中活性单线态氧的形成。由于活性氧推动环形成的重要步骤，他想看看这是否会加速环的形成。“研究发现，两种不同的染料在暴露在光线下确实能加速环的形成，但只有当它们与染料堆结合在一起时才会这样。”奥托说:“这些染料似乎充当了烟囱的辅因子，就像现在的蛋白质利用辅因子进行催化一样。”当与复制的纤维结合时，染料可以利用光产生的能量来制造活性单线态氧，从而增加新环的形成。
烟囱的自发催化作用和辅助因子介导的催化作用都会导致一种与复制有关的新陈代谢。奥托解释说:“这还不是你在生物体中看到的那种新陈代谢。”“在我们的系统中，催化作用只是加速了在没有帮助的情况下缓慢发生的反应。在生活中，
杏耀 ，新陈代谢也会推动那些原本不会发生的反应。”
人工生命
然而，奥托的人工系统显示了复制和原始的新陈代谢形式。此外，从这一点上讲，划分只是相对较小的一步。“那么，他即将看到试管中人工生命的进化了吗?”“不完全是，”奥托承认。“这将要求系统具有开放式进化的能力，这意味着它可以进化系统中不存在的能力。”而我们至今还不清楚如何实现这一目标。但我们的系统似乎是实现这一目标的坚实基础。”
简单的科学总结
十年前，格罗宁根大学的化学教授西布伦·奥托发现了能够自我复制的分子，这些分子会自发地形成环，然后再排列成一堆。这些生长的堆栈可以被分成两半，然后每一半继续生长。这个系统看起来像一种原始的生命形式。奥托和他的研究小组的科学家们现在发现，这些烟囱可以起到催化剂的作用，加速由简单的砌块形成新的环。此外，当一种光敏染料加入并与烟囱结合时，它将利用光的能量产生活性氧，这也将加速新环的形成。这两种反应都是一种简单的新陈代谢。这意味着这些分子不仅可以生长和繁殖，它们还可以刺激自身构建单元的产生。这让他们离人造系统又近了一步，这个人造系统有资格被称为“人工生命”。
