探索生命起源 厦大科研项目飞天
2023-05-31 00:00来源:厦门日报

  本报记者 佘峥

  昨天,神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,有5项生命科学实验随神十六飞天,其中一项来自厦门大学。

  厦门大学昨天发布消息,由中国科学院院士、厦门大学化学化工学院教授赵玉芬团队牵头,联合中国科学院上海技术物理研究所、浙江工商大学、宁波大学承担的“蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究”项目,作为中国空间站应用与发展阶段的首批项目,跟随神舟十六号乘组进驻空间站问天实验舱,并在神舟十六号乘组的协助下开展在轨实验。

  昨晚,负责推动项目进程的厦门大学化学化工学院刘艳副教授在返厦的火车上接受本报采访,介绍这个“上天”的项目。

  项目研究啥?

  聚焦生命化学起源

  简而言之,赵玉芬院士研究团队“上天”的这个项目,主要聚焦生命的化学起源研究。

  刘艳说,生命体系有一个中心法则,从DNA到RNA,再由RNA翻译得到蛋白质的过程中,各种酶发挥了重要的作用。那么,在生命诞生之前,没有酶的参与,蛋白的生成是受什么调控的?

  赵玉芬院士在1994年提出了在磷这一重要生命元素调控下的蛋白与核酸共起源的化学模型,基于该化学模型可以探究密码子的化学起源。该模型试图阐释在生命产生之前,在没有酶的参与下,“中心法则”中RNA到蛋白质的翻译过程中,核苷如何识别氨基酸并调控成肽。

  密码子是指信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组,在蛋白质合成时代表某一种氨基酸的规律。

  为啥要到天上做?

  探讨重力对密码子起源影响

  这里有个背景,生命起源是世界四大基础科学前沿问题之一,其核心的科学问题就是研究地球生命来自何处、如何产生。目前,生命起源存在“地源说”和“地外学说”两种理论体系。“地源说”认为生命来自地球原有的物质基础构建的生命合成模块,而“地外学说”则认为是地外陨石把“生命的种子”带到地球,再孕育出新的生命。

  赵玉芬团队此次在轨项目,将核苷、氨基酸与磷相结合,探索密码子的化学起源。刘艳说:“我们通过地面研究发现,核苷跟氨基酸之间有一定相互选择和调控的作用,但是,它是重力环境。我们只能解释地面上有这么一个规律,这只能是‘地源说’的一种概括。还有一个是‘地外学说’,地外微重力环境是否存在类似的规律?所以,我们需要平台双向验证,要把实验送到天上来做,探讨重力对密码子起源的影响。”

  刘艳说,国际空间站上关于生命起源的研究早已逐步开展。中国空间站的建设提供了一个很好的平台,让我们能够从生命物质产生的根源来探究生命的本质、是否受到重力影响等,中国空间站给我们提供了很好的微重力环境。

  怎么做实验?

  8个实验单元

  分两批次开展在轨实验

  27日上午,刘艳和同事搭乘电梯把两个实验单元送入长征二号F遥十六运载火箭9层的舱门。厦大团队“上天”的物资包含8个核酸实验单元,将分两批次开展在轨实验。  

  该实验首次在轨实验原位启动化学反应,原位监测反应动态,将氨基酸、核苷与磷结合,探索密码子的化学起源,考察重力效应对密码子起源的影响及重力效应与生命进化的关系等。

  刘艳说,这将为生命化学起源理论体系的完善及地外生命的探索提供重要的科学依据。

  为此,半个月前,刘艳就带领项目组成员入驻发射场,一丝不苟地完成产品验收测试、临射安装演练、全流程操作推演等各项工作,顺利完成实验装置的临射安装交付任务,全力保障发射任务圆满完成。

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