学界之前尝试设计的纯化方法因为特异性而受限

该论文称，生物聚合物及其成分的形成是地球生命起源的关键时刻。 然而，这些过程很难在实验室中复制。 一般来说，这些复杂反应形成的副产物的数量意味着形成的生物学相关基本成分的量微乎其微。 学术界此前尝试设计的纯化方法受限于其特异性，无法一次性分离多种分子。

本研究示意图：由相互连接的岩石裂缝组成的地下网络，在热流驱动下，积累和富集生命前化合物，从而促进生命出现的早期化学过程（图片来自.Mast）。 /Photo 提供

在这项研究中，德国路德维希马克西米利安大学慕尼黑大学的通讯作者 B. Mast 与同事合作，使用了一个受地质启发的房间，该房间具有极小的（170微米）裂缝，其中有超过50种与生命起源相关的分子从氨基酸、核碱基、核苷酸和其他化合物的复杂混合物中分离出来。 在地壳中可以发现类似裂缝的巨大网络，并且被认为在生命形成之前就在地球上大量存在。 通过沿着温度梯度过滤这种混合物，由于分子结构的细微差异，他们可以分离和富集特定分子。

该实验的结果表明，即使是适度的温差也足以分离和纯化多种益生元分子类型，包括2-氨基唑和氨基酸，使其浓度分别增加10倍和3个数量级。 通过扩大裂缝网络可以进一步提高浓缩比，并且已证明在各种温度、溶剂和 pH 值下都是成功的。 该实验条件被证明可以促进两个甘氨酸分子的偶联，这是肽合成的起点，并且起始混合物的 5 倍浓度的形成促进了这一过程。

本研究示意图：由相互连接的岩石裂缝组成的地下网络，在热流驱动下，积累和富集生命前化合物，从而促进生命出现的早期化学过程（图片来自.Mast）。 /Photo 提供

作者得出的结论是，他们的实验方法的成功表明净化起源之地，自然发生的地热热流可能推动了早期地球的这种分离过程，并提供了一种有效的方法来形成研究生命起源所需的化合物。