关于地球上生命的起源，我们还有很多不了解的地方。生命本身的定义是科学家们争论的焦点，但大多数研究人员都同意活细胞的基本成分。水、能量和一些必需元素是细胞出现的先决条件。然而，这种情况如何发生的确切细节仍然是个谜。

最近的研究重点是尝试在实验室中重现构成我们所知的生命的化学反应，并在早期地球(大约40亿年前)的条件下进行。由于技术进步和对早期地球条件的更好了解，实验变得越来越复杂。

然而，实验工作的兴起并没有让科学家们聚集在一起并解决争论，反而导致了许多相互矛盾的理论。一些科学家认为，生命出现在深海热液喷口，那里的条件提供了必要的能量。其他人则认为，陆地上的温泉会提供更好的环境，因为它们更有可能含有来自陨石的有机分子。这只是正在研究的两种可能性。

以下是过去五年中最引人注目的五项发现。

早期细胞的反应

生命起源时的化学反应是由什么能源驱动的?这是德国的一个研究小组试图解开的谜团。该团队深入研究了402个已知反应的可行性，这些反应已知可产生一些生命的基本成分，例如核苷酸(DNA和RNA的组成部分)。他们使用了早期地球上可能发现的一些最常见的元素来做到这一点。

这些存在于现代细胞中的反应也被认为是LUCA的核心代谢，LUCA是最后一个普遍的共同祖先，一种单细胞、类似细菌的生物体。

对于每个反应，他们计算了自由能的变化，这决定了反应是否可以在没有其他外部能源的情况下进行。令人着迷的是，其中许多反应独立于外部影响，例如三磷酸腺苷(活细胞中的普遍能量来源)。

生命基本构件的合成不需要外部能量的推动：它是自我维持的。

火山玻璃

生命依靠分子来存储和传递信息。科学家认为，RNA(核糖核酸)链是DNA的前体，能够发挥这一作用，因为它们的结构更加简单。

RNA在我们星球上的出现长期以来一直让研究人员感到困惑。不过，最近已经取得了一些进展。2022年，美国的一组合作者在实验室中生成了稳定的RNA链。他们通过将核苷酸穿过火山玻璃来做到这一点。他们制作的线足够长，可以存储和传输信息。

由于频繁的陨石撞击和频繁的火山活动，早期地球上出现了火山玻璃。研究中使用的核苷酸也被认为在当时的地球历史中已经存在。火山岩可能促进了将核苷酸组装成RNA链的化学反应。

热液喷口

碳固定是CO2获得电子的过程。有必要构建构成生命基础的分子。

需要电子供体来驱动该反应。在早期地球上，H2可能是电子供体。2020年，一个合作者团队表明，这种反应可以自发发生，并受到类似于早期海洋深海碱性热液喷口的环境条件的推动。他们使用微流体技术来做到这一点，这种设备可以操纵少量液体，通过模拟碱性喷口来进行实验。

这种途径与许多现代细菌和古细菌细胞(没有细胞核的单细胞生物)的运作方式惊人地相似。

克雷布斯循环

在现代细胞中，碳固定之后会发生一系列化学反应，在酶驱动的复杂代谢网络中组装或分解分子。

但科学家们仍在争论这些酶出现和进化之前代谢反应是如何展开的。2019年，法国斯特拉斯堡大学团队取得突破。他们表明，二价铁(一种在早期地壳和海洋中含量丰富的铁)可以驱动克雷布斯循环11个步骤中的9个步骤。克雷布斯循环是许多活细胞中存在的生物途径。

在这里，亚铁充当碳固定的电子供体，推动了级联反应。这些反应产生了所有五种通用代谢前体——这五种分子是所有生物体各种代谢途径的基础。

古代细胞膜的组成部分

了解生命构件的形成及其复杂的反应是理解生命出现的一大进步。

然而，无论它们是在陆地上的温泉中还是在深海中展开，如果没有细胞膜，这些反应都不会走得太远。细胞膜在原始细胞的生物化学及其与环境的联系中发挥着积极作用。

现代细胞膜主要由称为磷脂的化合物组成，其包含一个亲水性头部和两个疏水性尾部。它们具有双层结构，亲水性头部朝外，疏水性尾部朝内。

研究表明，磷脂的某些成分，例如构成尾部的脂肪酸，可以在一系列环境条件下自组装成双层膜。但这些脂肪酸是否存在于早期地球上呢?英国纽卡斯尔大学最近的研究给出了一个有趣的答案。研究人员通过将富含H2的流体(可能存在于古代碱性热液喷口中)与富含CO2的水(类似于早期海洋)结合起来，重现了这些分子的自发形成。

这一突破与稳定脂肪酸膜可能起源于碱性热液喷口并可能发展成活细胞的假设相一致。作者推测，类似的化学反应可能会在冰卫星的地下海洋中发生，这些卫星被认为具有与陆地类似的热液喷口。

每一项发现都为生命起源之谜增添了新的一块。无论哪一个被证明是正确的，对比理论都在推动着对答案的探索。

正如查尔斯·达尔文(CharlesDarwin)所写：“错误的事实对科学的进步非常有害，因为它们往往会长期存在;但错误的观点，如果有证据支持，则不会造成什么害处，因为每个人都从证明自己的错误中获得有益的快乐;一旦完成，一条通往错误的道路就会被关闭，而通往真理的道路往往会同时打开。”