據(jù)天文生物學(xué)網(wǎng)站2006年4月11日報道：美國俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)家近日在一項(xiàng)頗有爭議的理論上取得了新的進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn),，推測具有相對穩(wěn)定性的DNA堿基置入一種“黑暗狀態(tài)”中，它們極容易受紫外線破壞,，而水對于保持早期DNA堿基穩(wěn)定性,、抵抗變異以及最終的生命進(jìn)化是極其重要。這一理論在某一程度上動搖了現(xiàn)代生物化學(xué)領(lǐng)域的一些基本觀念,。
事實(shí)上,，這一理論在不久前仍被科學(xué)界認(rèn)為是“不可能的情況”。但最近幾個月來卻越來越引起科學(xué)家們的興趣,，一些研究已經(jīng)開始證實(shí)了這一理論的正確性。雖然這一理論最開始被認(rèn)為是一種“科學(xué)異端學(xué)說”,，但事實(shí)上,，這些發(fā)現(xiàn)可以幫助人們解釋：為什么水的存在是地球生物發(fā)展與進(jìn)化的關(guān)鍵，并使得生命從一種充滿了化學(xué)物質(zhì)和輻射的混沌中最終出現(xiàn),。
俄勒岡州立大學(xué)研究人員證實(shí)“黑暗狀態(tài)”存在的研究理論成果發(fā)表于《物理化學(xué)》雜志,，但其他的一些非激進(jìn)的期刊雜志仍然將該理論拒之于門外。盡管如此,，該理論發(fā)表以后,，針對于該領(lǐng)域的研究還是變得越來越多了。俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)家康－維教授這樣說到：“我們的研究發(fā)現(xiàn)無法適應(yīng)許多人對于DNA分子是如何工作的一些預(yù)想觀念,。因此,，他們認(rèn)為我們錯了。這些評論似乎對自己的觀點(diǎn)非?？隙?，我們也因此度過了無數(shù)個不眠之夜。”然而他又說：“但從去年夏天以來,，這個話題又成了一些學(xué)術(shù)研討會的重點(diǎn)議題,，而且在仔細(xì)看了我們的研究數(shù)據(jù)后,，大部分人倍感興奮。事實(shí)上,，這一理論能夠很好的幫助人們解釋水或類似物質(zhì)在人類產(chǎn)生以及進(jìn)化過程中所發(fā)揮的關(guān)鍵性作用,。”
此外，康教授還稱,，人們爭論的焦點(diǎn)就是核酸堿基腺嘌呤,、胸腺嘧啶、鳥嘌呤以及胞嘧啶的運(yùn)動問題,。它們所構(gòu)成的A-T和G-C堿基配對原則繪制出了所有的生命藍(lán)圖,。生物化學(xué)的一個基礎(chǔ)前提就是“這類低聚核苷酸在生理?xiàng)l件下非常穩(wěn)定”，因?yàn)樗鼈儽仨毞乐箼C(jī)體的猛烈突變,，從而維持穩(wěn)定的基因有機(jī)結(jié)構(gòu),。但俄勒岡州立大學(xué)通過高度復(fù)雜的電子能譜術(shù)研究出的成果卻顯示：DNA內(nèi)核酸堿基這種所謂的穩(wěn)定性完全只是一個神話。他們稱：“組成DNA的核酸具有穩(wěn)定性,，這是肯定的,。但我們的發(fā)現(xiàn)是，生物體是在總體上通過堿基對內(nèi)部以及相互之間存在著的一種附屬物質(zhì)而為其提供一個穩(wěn)定環(huán)境的,。這種附屬物質(zhì)可以使具有破壞性的光子能轉(zhuǎn)化為熱,。但DNA堿基是單獨(dú)的一個封閉孤立的分子，它本身并不具備這種穩(wěn)定性,。”
在一項(xiàng)引人注目的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,，俄勒岡州立大學(xué)科學(xué)家們通過利用紫外線波長的激光照射探明了核酸堿基的真正命運(yùn)。他們發(fā)現(xiàn),，分子在紫外線的強(qiáng)烈照射下產(chǎn)生了劇烈的反應(yīng),，會有20至300個十億分之一秒處于一種極不穩(wěn)定、振蕩的“黑暗狀態(tài)”中,。在這種狀態(tài)下,，它們很容易就發(fā)生變異，而且很難完全從這種光子損害中恢復(fù)過來,?？到淌谡J(rèn)為，這種“黑暗狀態(tài)”實(shí)際上并不能持續(xù)很久,，但這段時間已足夠讓DNA發(fā)生變異了,。因此，這種“黑暗狀態(tài)”的存在就引發(fā)了這樣一個問題,，即既然基因載體在這段極其短暫的時間里如此易變且很容易就受到破壞,，那么生命究竟是怎么產(chǎn)生的呢？
“DNA堿基在幾十億年前首先形成時,，其所處的環(huán)境應(yīng)該是非常具有破壞性的,。當(dāng)時地球上還沒有任何保護(hù)性的臭氧層,，紫外線輻射非常強(qiáng)。因此,，如果原始的DNA被迫處于這種極具破壞性的黑暗狀態(tài)下,，就會招致大量的光化學(xué)破壞，這使得這些堿基很難繼續(xù)生存下去,，就更不用說進(jìn)一步的生命進(jìn)化了,。”但他們發(fā)現(xiàn)了例外的情況。根據(jù)俄勒岡州立大學(xué)的研究結(jié)果,，“黑暗狀態(tài)”從本質(zhì)上來說會因?yàn)樗拇嬖诙?。因此，在有水的環(huán)境下,，早期的DNA堿基還是可以存活下來,，并最終形成復(fù)雜生命形式所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。
康教授說：“在現(xiàn)代生物學(xué)類型中,，水的存在本質(zhì)上并不為DNA提供穩(wěn)定性?，F(xiàn)代的生物學(xué)中存在著另外一種機(jī)制來完成這項(xiàng)任務(wù)，復(fù)雜的生物進(jìn)程并不一定需要水,。但我們現(xiàn)在知道,，在生物的最基礎(chǔ)形式中，DNA堿基并不具穩(wěn)定性,，很容易受到紫外線所引起的破壞,。”這些發(fā)現(xiàn)告訴我們，水對于早期DNA堿基保持穩(wěn)定性,、抵抗變異以及最終的生命進(jìn)化是極其重要和本質(zhì)的,。
奧勒岡州立大學(xué)研究人員是首批提出“黑暗狀態(tài)”模式并論證其存在的科學(xué)家?？到淌谡f：“所有這些真正告訴我們的是，生命是一個統(tǒng)一的進(jìn)程,，它包含的不僅僅是一組DNA堿基,，也包括其存在所處的物理環(huán)境。此后,，隨著生命的進(jìn)一步進(jìn)化,，又出現(xiàn)了另外一些保持基因穩(wěn)定的方式。但在最初的情況下,，如果沒有水的存在,，一切都是不可能的。”
