科罗拉多博尔德大学和米兰大学的一项新研究指出，40亿年前的DNA样分子片段的自组织特性能指导自身生长，并把化学链重复得足够长来作为早期生命的基础。

古矿岩层形成的研究包含了来自于35至38亿年前细菌的进化证据——仅仅是在地球地壳稳定的5亿年后——在这种单细胞生物形成之前可能发生什么仍是一个谜。这项新发现给核酸——生物有机体的基础，的非生物起源提出了一种新脚本，科罗拉多大学波尔德分校物理学教授也是该研究的共同作者的Noel Clark如此说道。

由米兰大学Tommaso Bellini指导的主题论文发表在最近的自然通讯版（Nature Communications）上。该研究的其他共同作者包括来自科罗拉多波尔多分校的David Walba教授，副研究员Yougwooo Yi以及研究助理Gregory P. Smith。这项研究由意大利的教育，学校和研究部门的大校长计划和美国国家科学基金会提供资助。

在20世纪80年代科罗拉多波尔多分校的诺贝尔奖获得者和特聘教授Tom Cech及其研究团队就发现，RNA可用化学方法来改变自己的结构，从而促进了“RNA世界”这个概念的形成和发展，原始生命是其中的RNA链池，它能用环境中的简单分子来合成其他链。在生命起源问题上研究人员已经有了共识： RNA链过于特别以致于不能只被当成随机的化学反应产物来对待，新发现也代表着一个可行的选择，Clark说。

新的研究表明，仅有几纳米长的DNA片段自发组装成有序的液晶相，从而有能力驱动将短DNA链连接在一起以形成长链的化学键的形成，而且不需要生物学机制的帮助。液晶这种物质具有介于常规液体和固体晶体之间的特性——例如液晶可以像液体样流动，但它的分子定向更像一个晶体。

“我们的发现提示了在第一个DNA样分子片段出现时地球早期可能会发生什么，” Clark说。

几年以来研究小组一直致力于探索在地球早期DNA出现的方式在于其结构特性还是它自组织能力的假设。在前RNA世界中，核酸（DNA和RNA）片段的自发自组装可能充当了它们的化学聚合物模板，这是一个由大量重复单元组成的物质。

“新的研究结果表明，在适当的化学条件存在时，小的DNA片段的自发自组装成成堆的短双链体大大有利于它们结合成更长的聚合物，从而给前RNA到RNA世界提供了一个路径，”Clark说道。