本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
在宇宙法则和生命规则之间存在一座桥梁。诺贝尔奖得主让-马里·莱恩今天说，这座桥梁就是化学。
莱恩在他的讲座开始时提出了一个简单而有趣的问题来阐明他的观点：物质是如何变得复杂的？基本粒子最终是如何产生像我们这样的有思维能力的生物的？
答案是自组织，莱恩说。基本粒子自行结合形成原子，就像蚂蚁聚集形成蚁群一样。在原子和生物体之间，存在着化学。“化学就是制造锁的钥匙和钥匙的锁”，莱恩是这样定义他的科学学科的。的确如此：化学家设计和制造分子，使它们能够像钥匙插入锁中一样，与其他分子匹配和结合。
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莱恩是一位聪明的化学家，他将这种方法更进一步。他展示了，在给定合适的分子集合的情况下，分子可以自组装成更大的结构，而无需化学家的任何干预。他给出了他用这种方法制成的几种自组织结构的例子，例如分子网格和纳米圆柱体。纳米圆柱体的形成只需要混合三种线性分子、四种扁平分子和12个离子。
设计的自组织系统只有一个问题：它们仍然受到设计者想象力的限制。莱恩还致力于一种基于变异和选择的进化原理，以真正动态的方式自组装复杂分子的方法。
遗传变异和自然选择是进化论的强大组合。它们共同“产生”适应各自环境的生物体。在化学环境中，遗传变异反映在初始混合物中分子的多样性上。这个分子库应该在某种程度上具有粘性，但它们不应彼此结合得太紧密，以至于所有的进化能力都消失了。自然选择被人工选择所取代：实验者可以选择他想选择的任何东西。
莱恩举了一个例子，创造一种与特定酶结合的药物。在这个例子中，酶是“锁”，而药物是“钥匙”。随着钥匙变异成不同的钥匙，酶最终将识别并结合最合适的钥匙：药物是自组装的。这种方法的威力在于，在不知道哪种钥匙最合适，并且没有构建数百万种不同钥匙的情况下，仍然可以找到合适的钥匙。
在演化化学中，没有哪一类分子是必需的。在他的演讲中，莱恩提到了动态肽、碳水化合物和多核苷酸。与生物进化一样，化学进化的可能性似乎是无限的。让分子进化吧！
今天让-马里·莱恩的讲座
图片来源：讲座的屏幕截图
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关于作者：卢卡斯·布劳威尔斯是一位刚毕业的大学生，他在荷兰奈梅亨拉德堡大学获得了疾病分子机制硕士学位。卢卡斯在Thoughtomics上撰写关于进化的博客，并在@lucasbrouwers上发布推文。除了撰写科学文章外，您很可能会发现卢卡斯戴着耳机听电子音乐，或在低地国家骑自行车。
所表达的观点是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
交叉发布在林道诺贝尔奖得主大会的官方网站上——林道会议的互动主页：让-马里·莱恩：一位演化化学家