生命或起源于“表面凝胶”？新研究提出全新假说

一项由日本、马来西亚、英国和德国科研人员组成的国际团队近日提出一种关于生命起源的新框架，认为早期附着在固体表面的“黏性凝胶”结构，可能为生命从无机化学向有机体系的跃迁提供了关键环境。相关成果已发表于期刊《ChemSystemsChem》。

生命起源一直是科学界最难解的谜题之一，由于无法直接回溯地球最初生命形成的瞬间，研究者只能在化学、物理和地质学约束下构建合理场景。此次研究的共同通讯作者、广岛大学教授Tony Z. Jia指出，现有诸多理论多聚焦于生物分子和生物聚合物的功能，而该团队提出的框架则将“凝胶”的角色纳入生命起源讨论的核心位置。

研究团队提出所谓“前生物凝胶优先”（prebiotic gel-first）模型，设想在细胞出现之前，地球早期环境中存在大量附着于岩石、矿物或其他固体表面的凝胶状基质，这些黏稠、半固体结构在形态上类似于现代常见的微生物生物膜。研究者结合软物质化学与当代生物学的相关发现，认为这些原始凝胶为早期复杂化学体系提供了必要的空间结构与基本功能。通过在局部区域捕获并组织分子，这类前生物凝胶有望实现分子的富集、选择性滞留以及对环境变化的缓冲，从而克服前生命化学中的若干关键障碍。

在这样的凝胶环境中，简单的化学体系可能逐步演化出类似原始代谢和自我复制的行为，为真正意义上的生物进化奠定基础。论文合著者、马来西亚国民大学空间科学中心研究员Kuhan Chandru表示，这只是在众多生命起源模型中的一种，但长期以来“凝胶”这一要素在相关研究中相对被忽视，因此团队尝试将分散在不同研究中的线索整合为一个以原始凝胶为主角的连贯叙事。

该理论也被延伸至天体生物学领域。研究人员提出，在其他行星或卫星上，可能存在与地球生物膜功能相似、但由完全不同化学组分构成的“类凝胶薄膜”结构。团队将这类假想体系称为“Xeno-films”，认为未来的生命探测任务或许不必局限于寻找地球式有机分子，而应更多关注是否存在具备浓缩、保护和组织化学物质能力的表面结构。这一视角在一定程度上拓宽了科学界对“外星生命可能长什么样”的想象空间。

接下来，研究团队计划在实验室中进一步检验这一模型，例如在模拟早期地球环境条件下，用简单化学物质构建类似凝胶结构，系统考察这些凝胶在分子富集、反应促进以及“原始功能”形成方面的具体能力。论文的第一作者之一Ramona Khanum表示，希望这项工作不仅推动“前生物凝胶优先”模型本身的实验验证，也能激发更多学者重新审视那些尚未得到充分探索的生命起源思路。

据悉，该研究由英国利兹大学流动科研资助、亚历山大·冯·洪堡基金会、日本学术振兴会以及瑞穗科学振兴基金会等机构支持，论文题为《Prebiotic Gels as the Cradle of Life》，于2025年11月19日正式发表。

编译自/ScitechDaily