根据研究人员的说法，在加利福尼亚州莫诺湖发现的一种奇怪细菌无法用砷替代其 DNA 中的磷，这些研究人员一直在试图重现 2010 年在《科学》杂志上发表的一份有争议的报告的结果。
由加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的微生物学家罗西·雷德菲尔德领导的一组科学家在雷德菲尔德的博客上发布了数据，她说，这些数据“明确驳斥”了该论文的关键发现。
雷德菲尔德说：“他们最引人注目的说法是，砷已被纳入 DNA 的骨架，而我们可以说的是，DNA 中根本没有砷。”
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但《科学》论文的作者并没有放弃他们的结论。“我们很高兴我们的结果正在刺激来自社区以及我们自己的更多实验，”第一作者费利萨·沃尔夫-西蒙在发给《自然》杂志的一封电子邮件中写道，她现在在加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室工作。“我们并不完全了解网站实验和条件的关键细节。因此，我们希望看到这项工作发表在同行评审的期刊上，因为这是科学进展的最佳方式。”
公开批评
在《科学》论文中，沃尔夫-西蒙和她的同事报告说，他们发现了一种名为 GFAJ-1 的细菌，它可以用元素砷代替生命必需分子中的磷（参见吞食砷的微生物可能会重新定义生命化学）。这令人惊讶，因为磷被认为是生命所必需的，而砷通常是有毒的。
但在雷德菲尔德和其他人提出许多担忧（参见微生物产生毒性反应）后，其中许多以技术评论的形式发表在《科学》杂志上，雷德菲尔德对结果进行了测试，并在她的博客上记录了她的进展，以推进开放科学事业。
雷德菲尔德像沃尔夫-西蒙和她的同事一样，在砷和极少量的磷中培养了 GFAJ-1 细菌。然后，她从细胞中纯化了 DNA，并将其送给新泽西州普林斯顿大学的研究生马歇尔·路易斯·里夫斯。里夫斯使用氯化铯梯度将细胞的 DNA 分离成不同密度的组分，然后使用质谱仪来识别每个 DNA 组分中存在的元素。他发现任何 DNA 中都没有砷。
但雷德菲尔德的方法可能会给砷生命假说的捍卫者留下一些回旋余地。例如，雷德菲尔德无法在完全不含磷的情况下培养任何细胞。由于不清楚最初的论文中使用了多少磷来培养细菌，因此其作者可能会辩称，雷德菲尔德的细胞没有充分缺乏磷，无法被迫使用砷来代替磷。
沃尔夫-西蒙还表示，她不希望在氯化铯梯度上分析的 DNA 中发现砷，因为含砷 DNA 可能非常脆弱，以至于会破裂，并且只会在与细胞大部分 DNA 分离的非常微弱的条带中出现。
然而，雷德菲尔德表示，里夫斯分析了在梯度上纯化的所有 DNA，因此他会检测到任何砷。雷德菲尔德还分析了在她实验室冰箱中储存了两个月的细胞的 DNA 大小。在有砷和无砷的情况下生长的细胞的 DNA 片段大小相似，这表明砷生长的细胞的 DNA 并不不稳定。
“相对明确的反驳”
纽约哈茨代尔的生物化学家和结构生物学家大卫·博拉尼希望看到更多的对照实验——例如，确定雷德菲尔德可能检测到的砷的最低水平，并找出当在氯化铯梯度上纯化 DNA 时，GFAJ-1 DNA 中的任何砷最终会出现在哪里。“通过适当的控制，氯化铯梯度数据将构成相对明确的反驳，至少对大多数科学家而言，”他在发给《自然》杂志的一封电子邮件中写道。
其他发表过对砷生命论文的批评的研究人员表示，雷德菲尔德和她的合作者对论文的发现提出了合理的反驳。但要明确证明 GFAJ-1 DNA 中完全不存在砷将很困难。
希腊瓦里亚历山大弗莱明生物医学科学研究中心的分子生物学家斯特凡·奥勒说：“我担心，它的倡导者会进行一场漫长而缓慢的后卫战，直到整个故事最终被遗忘，而不是彻底撤回原始论文。”
美国地质调查局位于加利福尼亚州门洛帕克的罗纳德·奥雷兰德领导了砷生命研究，他说，这些结果“对于 DNA 中砷的假设来说并不乐观”，但他补充说，只有在同行评审人员审查了雷德菲尔德的数据后，他才会发表正式评论。
雷德菲尔德和她的合作者希望在本月底之前将他们的工作提交给《科学》。她说，如果《科学》杂志因为博客上讨论过这项工作而拒绝发表，这将成为开放科学的一个重要案例。
沃尔夫-西蒙仍在细菌中寻找砷。“我们正在寻找代谢物中的砷酸盐，以及组装好的 RNA 和 DNA，并期望其他人也会这样做。通过社区的共同努力，我们明年肯定会了解更多。”
然而，雷德菲尔德不打算进行额外的实验来解决砷生命假说捍卫者提出的反对意见。“我们已经尽了我们的职责。这是一个清晰的论证，我认为没有必要再在这上面花费更多时间了，”她说。
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2012 年 1 月 20 日首次发表。
*更正（1/24/12）：此句子在发布后进行了编辑。它最初表示雷德菲尔德无法在不添加少量磷的情况下培养任何细胞。