PDF《生命起源于“冰河世纪”？》

主编: 魏刚 编辑: 胡珉琦 校对: 么辰 E-mail押mqhu@stimes.

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2013 年11 月29 日 星期五 Tel押(010)

62580721 12 新知 军事空间

11 月16 日,俄罗斯正式向印度海军交付 改装完成的 超日王 号航空母舰, 它将成为印 度海军旗舰.该航母将于11 月30 日起航,2014 年年初抵达印度.一个俄罗斯专家 团队 将随船出发, 负责监控航母状况并且协助印度 同事的工作. 该舰全长 283.5 米, 宽53 米, 满载排水量达 4.5 万吨, 最高时速

30 节.体积超过法国 戴高 乐 号核动力航母, 仅次于美国海军的

10 艘尼 米兹级、 俄罗斯 库兹涅佐夫 号和中国的 辽宁 号, 比意大利、 西班牙、 巴西、 泰国、 日本等国 的轻型航母都要大. 与印度海军过去的旧航母上搭载的 海鹞 式垂直起降战斗机不同的是, 超日王 号航母 拥有滑跃起飞甲板, 能够搭载米格 -29K 常规起 降战斗机.全新的米格 -29K 可携带反舰导弹, 作战半径超过了

700 海里, 并且可以进行空中加 油. 超日王 号航母由

8 台蒸汽锅炉驱动, 最高 时速可达

30 节.其自持力为

45 天,负载

8000 吨, 续航距离为

7000 海里 (约1.3 万公里) . 超日王 号航母原为前苏联海军的 基辅 级航母 戈尔什科夫海军上将 号.该舰于

1978 年12 月开工,1982 年4月17 日下水,1987 年1月服役. 前苏联解体后的

1995 年, 她 被重新命名为 戈尔什科夫海军上将 号, 没多 久便退出了现役.1994 年的戈尔什科夫号发 生锅炉爆炸事故, 于1996 年被预定出售.2004 年, 俄印两国签署协议, 由俄罗斯为印度改装 这艘航母. 正式列装之后, 超日王 号航母将成为印 度海军最大的水面战舰,预计将服役

30 年左 右.印度也成为亚洲唯一拥有双航母的国家. 但是, 据 《印度斯坦时报》 援引印度国防与 战略研究院专家艾哈迈德的话表示,航母通常以 战斗群的编成模式出海作战,由护航舰艇提供防 空和反潜保障.但印度海军现役主力水面舰艇 全都没有装备相控阵雷达和中远程舰空导弹, 难以抗击较大规模的空中打击. 而且 超日王 号航母几乎不具备任何防空 能力.与世界其他航母不同, 超日王 号将成为 同级别航母中唯一不搭载防空系统的战舰.它 既没有导弹, 也没有近防武器.这是因为以色列 LR-SAM 远程防空导弹系统和印度国产近防武 器系统的研发工作都出现了延迟,需要等到几 年后才能装备航母. 因此, 目前 超日王 号航母并不能给印度 海军战斗力带来根本性改变. (扈中平) 超日王 : 印度海军新旗舰 生命的起源是生物学和化学领域最大的谜团之一.一种可能的答案 是, 生命起源于单一的、 能自我复制的分子: 从很简单的化学反应而产生, 但也能进行自我复制、 变异、 进化.达尔文推测, 这种过程孕育于 温暖的 小池塘 , 而英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的科学家最近则 提出, 它也许始于 冰冻的世界 .

1871 年, 达尔文推测称生命可能开始于 温 暖的小池塘 (warm little pond) , 此后引发了人们 对生命起源的无尽猜想.直至今天,

35 亿年前生 命何时、 何处、 如何起源, 仍是现代自然科学尚未 完全解决的重大问题, 也是科学家们关注和争论 的焦点. 其中, 化学起源说 是广大学者普遍接受的 生命起源假说.这一假说考虑到早期地球的高 温、 还原性环境, 认为生命从嗜热微生物进化而 来.即早期生命存在于矿物质丰富的水域环境, 比如温度较高的热液喷涌. 然而, 英国剑桥医学研究委员会分子生物学 实验室的菲利普・霍里格尔 (Philip Holliger) 和詹 姆斯・阿特沃特 (James Attwater) 提出了截然相反 的理论: 最初的生命可能起源于一个类似于冰河 世纪的寒冷世界.他们在最近一项针对 RNA 的 研究中发现, RNA 一个关键的催化因子在零度 以下的寒冷环境中利于表达和复制. 这要从 RNA World 说起. RNA 世界学说 RNA 世界学说认为, 地球上早期的生命分 子先以 RNA 出现, 之后才是 DNA. 且这些早期 的RNA 分子同时拥有如同 DNA 的遗传讯息储 存功能, 以及如蛋白质般的催化能力, 支持了早 期的细胞或前细胞生命的运作. RNA 世界 一词最早由诺贝尔奖得主沃 特・吉尔伯特 (Walter Gilbert) 于1986 年提出.他 依据 RNA 具有各种不同型态的催化性质, 大胆 提出独立的 RNA 生命形态概念. 中国科学技术大学生命科学学院教授单革 在接受 《中国科学报》 记者采访时指出, 绝大部分 生命学家认可 RNA 世界学说. RNA 的功能远非我们今天所知的这些, 可 能有更多功能有待人们研究. 单革告诉 《中国科 学报》记者,上世纪

80 年代,人们发现了有些 RNA 分子自身可以作为酶, 这打破了人们认为 只有蛋白质可以作为功能分子的传统共识. RNA World 假说一下子就被人接受了. 相比 DNA, RNA 无疑是最初生命体更好的 候选者.人们对 RNA 的认识始于上世纪

60 年代, 即发现 DNA 双螺旋结构之后, 人们继而发 现了 tRNA、 mRNA 等. 那时, 人们认为 RNA 只 是扮演了一个信使的角色. 近些年的研究让人 们开始对 RNA 刮目相看. 单革说, 因为 RNA 无论是信息携带还是催化化学反应, 其灵活性使 得很多人相信, 在现在的 DNA 世界之前曾存在 一个 RNA 世界. 菲利普 ・ 霍里格尔和詹姆斯 ・阿特沃特在接 受 《中国科学报》 记者邮件采访中指出, 现代分子 生物学基于 RNA 序列的研究能提供通往古生 物学的途径.受此启发, 他们已经制备了一个人 工RNA 分子,它可以复制比本身还长的 RNA 序列. 这表明, 一些 RNA 分子可以进行自我复 制. 菲利普回复道, 这突破了之前人们认为的 RNA 分子难以复制与自身长度相同的 RNA 段 的难题. 单革告诉记者, 以前没有发现一个 RNA 分 子可以催化自身的复制. 也发现过能够自我复 制的 RNA, 但无法完整复制.比如, 它本身的长 度是

100 个序列,自我复制 20~30 个就进行不 下去了. 而菲利普和詹姆斯实验室中制备的 RNA 分子之所以能够完成这一 不可能完成的任务 , 秘诀就在于他们给 RNA 分子复制提供了 冰的 环境 . 冰块里的逆袭 菲利普告诉 《中国科学报》 记者, 他们发现, 冰冻的解决方案―― ―分子集中在冰盐水矿脉 (即 所谓的共晶相―― ―即使在冻结温度下仍然保持 液态) , 可以帮助浓缩、 构建模块并支持 RNA 的 活性. 接下来我们就利用冰环境来发展我们的 RNA 复制的活性. 关键在于, 他们在试管里找到了一个平衡 点. 对此, 单革解读说, 在有冰晶的零度或低于 零度的温度下, 可以使 RNA 比较稳定 (RNA 本 身在通常环境下是不稳定的) ,同时它可以实现 近似于全长的复制. 单革也提出了自己的质疑: 试管在有冰晶的 条件下看起来是比较好的, 但这能否说明, 原始 地球的生命起源阶段, 或者 RNA 世界中, 地球 环境就类似于该试管中的环境? 实际上, 人们并非对原始地球一无所知.迄 今为止, 人们通过研究古老的化石、 岩石等, 分析 推测出数亿年前地球的大气、 水圈等环境中充斥 着甲烷, 没有氧气, 比较具有 还原性 . 但是具体到早期 RNA 反应、 复制、 进化等 的微环境究竟是什么样, 还无法考证. 单革说. 理论上讲, 研究生命起源最好的证据, 是地 球上

40 亿年前~38 亿年前的岩石和化石中所 包含的信息. 然而, 经过数十亿年的变化, 地球已 经面目全非,现在的地球即使拥有

40 亿年前~

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