北京
十五年来，法国国家农业食品与环境研究所的生物化学家塞巴斯蒂安·方丹一直在尝试一件事——杀死泥土。他的实验室想搞清楚一个看似简单的问题：完全不含任何生命的土壤，单凭泥土本身，会释放多少碳？团队把泥土密封进罐子，用伽马射线反复照射灭菌，然后等待罐内二氧化碳浓度下降。二氧化碳是微生物呼吸作用的标志。如果土壤里真的没有任何活物了，这个数字应该会归零。
他们等了几周，又等了几个月。显微镜下的辐照土壤确实看不到任何生命迹象，但罐子里的二氧化碳还在往外冒。土壤拒绝停止呼吸。方丹的团队重复了实验，每次结果都一样。在排除实验装置本身造成干扰的可能性之后，他们决定去寻找这堆“死土”里持续呼吸的来源。
现在，答案有了一个惊人的版本。方丹和同事报告称，他们的土壤样本在长达六年的时间里持续消耗氧气、释放二氧化碳。在2025年发表于《科学进展》的一篇论文中，团队提出一种可能性：支撑生命运转的代谢过程，或许也能在活细胞之外发生。他们用实验指向了这套机制如何在泥土中运作，而且是在没有活体蛋白质参与组织反应的前提下。如果判断正确，某些生化反应——比如分解富含碳的糖分子并释放能量的过程——可能并不是生命独有的能力。方丹表示，这类在细胞中被定义为“代谢”的反应，甚至可能在地球上出现生命之前就已经存在。
这个发现的起点其实颇为朴素。方丹最初只是想给无生命土壤中的碳含量确定一个基线。研究人员用无菌注射器定期从密封罐中抽取气体样本，再通过质谱仪测定其中的碳含量。伽马射线杀灭土壤微生物之后，碳排放速率快速下降，但并未消失，反而在超过一百天的时间里稳定维持。当他向其他研究者展示这些数据时，对方的建议相当一致：把它当作实验假象处理，一个不值得追查的误差来源，然后去做下一件事。但方丹没有。他需要弄明白，一种过去被认为只发生在生物细胞内部的代谢过程——需要多种分子和酶精密配合的化学反应链条——是否真的在无菌土壤中自行展开。为了探明究竟，团队在土壤中加入少量从酵母培养物中提取的酶。土壤的碳排放立刻急剧上升。他们推测，这是因为外源酶极大地加快了一种原本就在进行的反应。
渥太华大学的有机化学家约瑟夫·莫兰并未参与这项研究，但他在评价实验时给出了一个颇有启发性的概括。他说，这些实验揭示了“生物分子被扔在那里自生自灭时会发生什么”。莫兰进一步补充，研究者们正在发现，生命所需要的化学，其实并不为生命所独有，“这是属于地质的化学”。
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