新華社華盛頓12月2日電 說(shuō)起砷元素，大多數(shù)人首先想到的可能是它的劇毒化合物——砒霜。美國(guó)航天局科學(xué)家2日宣布，他們新發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的細(xì)菌，能利用砷來(lái)代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進(jìn)行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)。

　　這是首次發(fā)現(xiàn)構(gòu)成生命的基本元素可以由其他元素取代。如果得到進(jìn)一步確認(rèn)，該發(fā)現(xiàn)將使人類(lèi)對(duì)生命的認(rèn)識(shí)發(fā)生重大改變，拓寬在極端環(huán)境乃至外星球?qū)ふ疑乃悸贰?/p>

　　碳、氫、氧、氮、磷、硫是組成生命的六大基本元素。磷元素在細(xì)胞中起著極為重要的作用，包括維持遺傳物質(zhì)DNA和RNA的骨架、參與形成細(xì)胞膜、以三磷酸腺苷(ATP)分子的形式輸送能量等。

　　但美國(guó)航天局的科學(xué)家費(fèi)麗薩·沃爾夫-西蒙等人發(fā)現(xiàn)，磷的這種地位并非不可代替。他們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表報(bào)告說(shuō)，在美國(guó)加利福尼亞州東部的莫諾湖里生活的一種細(xì)菌，能利用砷來(lái)代替磷完成這些功能。

　　由于礦物中富含砷，莫諾湖的砷濃度極高。科學(xué)家從湖底采集淤泥，用高砷低磷的人工鹽進(jìn)行培養(yǎng)，然后進(jìn)行一系列稀釋過(guò)程，盡量去除溶液中剩下的磷，用砷取代。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有一種細(xì)菌的長(zhǎng)勢(shì)明顯比其他細(xì)菌要好。分離培養(yǎng)證實(shí)，這種細(xì)菌在砷溶液里的生長(zhǎng)速度，能夠達(dá)到在磷溶液中生長(zhǎng)速度的60%。如果環(huán)境中既沒(méi)有磷也沒(méi)有砷，它就完全無(wú)法生長(zhǎng)。

　　這種細(xì)菌被稱(chēng)為GFAJ-1，屬于變形菌門(mén)的鹽單胞菌科。放射性標(biāo)記表明，砷元素存在于這種細(xì)菌的多種重要部件中，包括蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、ATP、構(gòu)成DNA和RNA的核苷酸。光譜分析間接顯示，在DNA骨架中，砷取代了磷的角色。

　　沃爾夫-西蒙說(shuō)，研究數(shù)據(jù)強(qiáng)有力地支持這種細(xì)菌用砷替代磷的看法。她認(rèn)為，如果相對(duì)常見(jiàn)的鹽單胞菌能做到這一點(diǎn)，其他細(xì)菌或許也能做到，這可能將會(huì)向人們展示一個(gè)前所未見(jiàn)的世界。

　　在元素周期表中，砷排在磷下方，兩者屬于同族，化學(xué)性質(zhì)相似。事實(shí)上，砷對(duì)多數(shù)生物有毒正是源于這一點(diǎn)，它能夠“劫持”磷參與的生化反應(yīng)，制造混亂。此前曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有微生物能夠利用砷化合物來(lái)進(jìn)行光合作用，但這是頭一次發(fā)現(xiàn)直接用砷來(lái)構(gòu)成生命基本分子的生物。

　　人們?cè)缇驮O(shè)想，生命基本元素是可以被其他元素取代的，用硅元素取代碳元素作為生命分子核心的“硅基生命”出現(xiàn)在許多科幻作品中。新發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌是類(lèi)似設(shè)想的第一個(gè)實(shí)際例證，不過(guò)由于磷對(duì)生命的重要性比不上碳元素，這種細(xì)菌并不適合被稱(chēng)為“砷基生命”。