一组科学家如何使用虚拟计算机实验来发现具有特殊属性的信息串

最新发表的研究详细介绍了一组科学家如何使用虚拟计算机实验来发现具有特殊属性的信息串。

生命是如何产生的？科学家能创造生命吗？这些问题不仅影响了对生命起源感兴趣的科学家的思想，也影响了研究未来技术的研究人员。如果我们能够创造人工生命系统，我们不仅可以了解生命的起源 - 我们还可以彻底改变技术的未来。

原始细胞是最简单，最原始的生命系统，你可以想到。地球上最古老的生命祖先是一个原始细胞，当我们看到它最终成长为什么时，我们理解为什么科学如此着迷于原始细胞。如果科学可以创造一个人工原始细胞，我们就会得到一个非常基本的成分来创造更先进的人造生命。

然而，创造一个人工原始细胞并不简单，到目前为止还没有人能够做到这一点。其中一个挑战是创建可由细胞后代遗传的信息字符串，包括原始细胞。这些信息字符串就像现代DNA或RNA字符串，它们需要控制细胞代谢并为细胞提供有关如何分裂的说明。

如果分裂后的一个子细胞的信息略有改变（可能它提供稍快的代谢），它们可能更适合生存。因此，可以选择它并开始进化。

现在，南丹麦大学物理，化学和药学系基础生活技术中心（FLINT）的研究人员在“物理学快报”上描述了他们如何在虚拟计算机实验中发现具有特殊属性的信息串。

首先，长分子串在水中分解。这意味着长信息字符串在水中快速“破裂”并变成许多短字符串。因此，随着时间的推移很难保持长串的数量。

其次，难以在不使用现代酶的情况下使这些分子复制，而更容易进行所谓的连接。结扎是将两个较短的字符串的任意组合连接成一个较长的字符串，由另一个匹配的较长字符串辅助。结扎是SDU研究人员使用的机制。

“在我们的计算机模拟中 - 我们的虚拟分子实验室 - 信息字符串开始按预期快速有效地复制。然而，我们震惊地看到系统快速开发了相同数量的短信息串和长信息串，并且进一步发现了对字符串的强选择模式。我们可以看到，在幸存的字符串中只能看到字符串上非常具体的信息模式。我们感到困惑：当我们知道我们没有对它进行编程时，如何协调选择字符串。必须在字符串相互作用的方式中找到解释“，Steen Rasmussen解释道。

根据拉斯穆森的说法，在虚拟锅中创建了一个所谓的自组织自催化网络，他和他的同事们在其中倾注了信息串的成分。

自催化网络是分子网络，它催化彼此的生产。每个分子可以通过网络中的至少一个化学反应形成，并且每个反应可以由网络中的至少一个其他分子催化。这个过程将创建一个展示原始形式的新陈代谢的网络和一个代代相传的信息系统。

“一个自动催化网络就像一个社区;每个分子都是与其他公民互动的公民，他们一起帮助建立一个社会“，拉斯穆森解释道。

这种自催化作用迅速演变成一种状态，其中所有长度的弦都以相同的浓度存在，这不是通常发现的。此外，所选择的弦具有惊人相似的图案，这也是不寻常的。

“我们可能已经发现了一个类似于最初引发第一次生命的过程的过程。我们当然不知道生活是否真的是以这种方式创造的 - 但它可能是其中一个步骤。当第一个原始细胞被创建时，也许类似的过程会产生足够高浓度的较长信息串“，拉斯穆森解释道。