编者按：以下文章经许可转载自对话，这是一个报道最新研究的在线出版物。
生命是如何从无生命的化学物质集合中产生的仍然是一个谜。虽然我们可能永远无法确定前生物地球上存在哪些化学物质，但我们可以研究我们今天拥有的生物分子，以帮助我们了解三十亿年前发生了什么。
现在，科学家们已经使用一组这些生物分子来展示生命可能开始的一种方式。他们发现，这些分子机器，今天存在于活细胞中，单独作用不大。但是，一旦他们添加了脂肪化学物质，这些物质形成了细胞膜的原始版本，它就使化学物质足够接近，以高度特定的方式发生反应。
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这种形式的自组织非常 remarkable，弄清它是如何发生的可能掌握着理解地球生命如何形成，以及生命或许如何在其他星球上形成的关键。
1987年诺贝尔化学奖授予化学家，以表彰他们展示了复杂分子如何执行非常精确的功能。这些分子的行为之一被称为自组织，不同的化学物质由于作用在它们身上的多种力而聚集在一起，成为能够执行更复杂任务的分子机器。每个活细胞都充满了这些分子机器。
罗马三大帕斯夸莱·斯塔诺和他的同事们有兴趣利用这些知识来探索生命的起源。为了简化问题，他们选择了一个产生蛋白质的组件。这个组件由83个不同的分子组成，包括DNA，DNA被编程为产生一种特殊的绿色荧光蛋白（GFP），可以在共聚焦显微镜下观察到。
只有当组件中的分子足够接近以相互反应时，该组件才能产生蛋白质。当组件被水稀释时，它们就无法再反应。这就是活细胞内部非常拥挤、高度浓缩的原因之一：为了让生命化学发挥作用。
为了重现这种分子拥挤，斯塔诺在稀释溶液中添加了一种名为POPC的化学物质。脂肪分子，如POPC，不与水混合，当放入水中时，它们会自动形成脂质体。这些脂质体具有与活细胞膜非常相似的结构，并被广泛用于研究细胞的进化。
斯塔诺在《德国应用化学》杂志上报道说，许多这些脂质体捕获了一些组件分子。但值得注意的是，每1000个这样的脂质体中，有5个脂质体拥有产生蛋白质所需的所有83个分子。这些脂质体产生了大量的GFP，并在显微镜下发出绿光。
计算机计算显示，即使是偶然，每1000个脂质体中也不可能有5个脂质体捕获所有83个组件分子。他们计算出的甚至形成一个这样的脂质体的概率也基本上为零。任何这样的脂质体形成，并且GFP被产生，这意味着正在发生一些非常独特的事情。
斯塔诺和他的同事们尚不明白为什么会发生这种情况。这可能仍然是一个随机过程，更好的统计模型将会解释它。也可能是这些特定的分子适合这种自组织，因为它们已经高度进化。重要的下一步是看看类似但不太复杂的分子是否也能够实现这一壮举。
无论局限性如何，斯塔诺的实验首次表明，分子机器自组装成简单细胞可能是一个不可避免的物理过程。弄清楚这种自组装究竟是如何发生的，将意味着朝着理解生命是如何形成的迈出重要一步。
安德鲁·比塞特不为任何可能从本文中获益的公司或组织工作、提供咨询、拥有股份或接受资助，并且没有相关的隶属关系。 本文最初发表于对话。 阅读原文。