RNA 世界半个世纪猜想，2026 一个化学差别给出线索

生命究竟如何从一堆无生命的化学分子里诞生？这是科学史上最古老也最迷人的问题之一。在众多假说里，「RNA 世界」备受推崇：它认为在 DNA 和蛋白质分工之前，最早的生命可能以 RNA 为核心——RNA 既能像 DNA 那样存储遗传信息，又能像蛋白质那样催化反应。但这个假说长期有个软肋：RNA 化学上并不稳，而在第一个细胞出现前，根本没有细胞膜把它兜起来。 2026 年，布法罗大学的普里娅·巴纳吉团队联合普林斯顿的杰雷尔·约瑟夫，在《自然·通讯》发表的研究，给这个难题补上了一块来自物理化学的拼图。他们的发现可以浓缩成一句话：RNA 与 DNA 之间一个看起来微不足道的化学差别，让 RNA 更容易自发聚成具有保护作用的液滴。

图：同样的序列，RNA 因 2′-OH 而更容易、更早地发生液-液相分离。

RNA 和 DNA 是一对近亲，都由核苷酸连接而成、都携带遗传信息。它们最关键的区别之一，在组成骨架的糖分子：RNA 的核糖在 2′ 位多带一个羟基（2′-OH），DNA 的脱氧核糖恰恰缺了它。就是这一个多出来的氧原子，让两种分子「性格」截然不同。 研究团队关注的现象叫「液-液相分离」：某些生物分子会从周围溶液里分离出来，聚成没有膜包裹的液滴（凝聚体）。他们直接比较了序列几乎相同的 RNA 与单链 DNA，发现 RNA 开始形成液滴的温度比 DNA 低约 10 摄氏度——意味着在同样条件下，RNA 更容易、也更早地抱团。进一步用温度控制显微镜、小角 X 射线散射和分子动力学模拟揭示：2′-OH 增强了 RNA 与镁离子的相互作用，还减少了骨架周围包裹的水分子，于是分子更易接触、聚集，甚至形成类似凝胶的网络。作为验证，把 2′-OH 化学修饰成 2′-OMe 后，RNA 的凝聚倾向显著下降。 这项研究为什么与生命起源有关？在原始地球上还没有细胞膜这种精密包装袋，早期分子散落在原始海洋里，很容易被稀释、分散，难以形成稳定的反应体系。无膜的液滴可能扮演了「原始细胞」：把 RNA 等分子集中在小空间里、提高局部浓度、提供一定保护。如果 RNA 天生就比 DNA 更容易形成这样的液滴，那么它在生命起源早期占据核心地位，就更加顺理成章。 当然，生命起源极其复杂，单一实验无法给出最终答案。但至少它告诉我们：在生命的宏大故事里，有时一个原子的差别，就足以改写整个剧本。

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