目前广泛的认识发现生命体具有传递遗传信息、代谢过程如何将能量和化学能的转化和储存过程，并产生区域化的单独体的作用和功能。但是这些过程是如何从无生命的状态进化产生仍没有定论。其中的争议包括：生命中哪种功能是首先出现的？代谢过程是如何参与到自我复制的过程？

针对生命体中的复制、代谢、区域化最初的发生如何进行，荷兰格罗宁根大学Sijbren Otto、Clemens Mayer等最近在Nature Catalysis和Nature Chemistry上连续发表了两篇文章对该问题进行了研究，并展现了代谢过程在复制过程中的发生过程，并发现通过可见光作用能显著提高复制过程的速度/催化过程和生命体中的复制系统协同工作的过程。

新西兰奥克兰理工大学Jack L. Y. Chen、Pablo Solís-Muñana对文章的重要发现和研究意义进行讨论和总结。

本文要点：

（1）

荷兰格罗宁根大学Sijbren Otto等在Nature Chemistry上发表了一项发现，确定了自复制过程能通过从环境中获取的光能量进行加速自复制过程，该过程通过加入可见光催化剂实现。

（2）

荷兰格罗宁根大学Sijbren Otto、Clemens Mayer等在Nature Catalysis上发表了该系统中在如何在非设计情况中自动产生催化反应活性。作者发现，提高赖氨酸官能团的Brønsted碱性能够催化FMOC-glycine的切断反应。

对FMOC基团的脱酸性氢实现了生成烯烃二苯并富勒烯分子。作者发现这种烯烃能够促进巯基的氧化过程（加速单个分子自组装为三聚、四聚体大环结构的过程）。

参考文献

1.Pablo Solís-Muñana* & Jack L. Y. Chen*

Combining catalysis and replication, Nature Chem. 2020

DOI：10.1038/s41557-020-0500-x

https://www.nature.com/articles/s41557-020-0500-x

2. Guillermo Monreal Santiago, Kai Liu, Wesley R. Browne & Sijbren Otto*

Emergence of light-driven protometabolism on recruitment of a photocatalytic cofactor by a self-replicator, Nature Chem. 2020

DOI：10.1038/s41557-020-0494-4

https://www.nature.com/articles/s41557-020-0494-4

3.Jim Ottelé, Andreas S. Hussain, Clemens Mayer* & Sijbren Otto*

Chance emergence of catalytic activity and promiscuity in a self-replicator. Nat Catal. 2020

DOI：10.1038/s41929-020-0463-8

https://www.nature.com/articles/s41929-020-0463-8

前期工作

作者在之前的工作中，发现多肽分子中的巯基在空气中氧化，会首先得到一些三聚、四聚体环状结构，随后在数天后通过热力学稳定过程，生成单一的六分子聚合（1₆）、或八分子聚合（2₈）环状多聚体分子。

Jan W. Sadownik, Elio Mattia, Piotr Nowak & Sijbren Otto*

Diversification of self-replicating molecules, Nature Chem. 2016

DOI：10.1038/nchem.2419

https://www.nature.com/articles/nchem.2419