能制造自身拷贝的一类相对简单的分子，可暗示早期地球上分子前体物质的生命行为。

困惑生命起源问题的最大的一个谜，就是核酸和蛋甴质如何同时出现的问题，现在的酶蛋白完成制造和复制核酸的化学任务；但是，酶和其他所有蛋白质的制造，决不会离开携带着遗传信息的核酸。这样一来，究竟谁先谁后呢？

耶鲁大学的悉尼 · 奥尔特曼（Sideny Altman）和科罗拉多大学的托马斯 · 切赫（Thomas Cech），因发现了催化剂RNA，荣获了去年的诺贝尔化学奖。许多研究生命起源问题的科学家据牝推测，是如RNA的分子首先出现，因为它们不但能够自我复制，而且具有自身和蛋白质的合成所必需的催化活力。但是，最初的核酸如何精确催化蛋白质合成的问题，尚有待于明确回答。

然而，研究生命起源问题的人们说，最近由麻省理工学院的化学家朱利叶斯 · 里贝克（Julius Rebek），Tjama、Tjivikua，巴勒罗 · 巴利斯特（Pablo Ballester）等人在实验室内所合成的自我复制的分子，能够提供解释该问题的新理论。该分子把核酸和蛋白质连系到一起。通过指示核酸类物质可以促进蛋白质中连接氨基酸的酰胺键的形成，从而在两种分子之间架起了一座“桥梁”。在加利福尼亚，拉霍亚 · 斯克利浦斯研究所的生物化学家杰拉尔德 · 乔伊斯（Gerald Joyce）说：“这是一个令人鼓舞的开端。”

里贝克和其同事所设计的这种分子，是由连接一起的两种化学物质——氨基腺苷和酯组成，用缩写符号AATE表示（氨基腺苷三酸酯）。当把末结合的酯和氨基腺苷组成材料一起放入氯仿溶液中时，形成的AATE可起到制造自身拷贝的模板作用。

里贝克解释，AATE所以能够如此，因为酯的末端是“粘性的”，并能穿越氨基腺苷；同样，溶液中的酯将和AATE的胺末端吸附在一起（如图）。一旦AATE分子抓获了酯和胺，两种分子就会紧紧结合，形成如第一个一样的第二个AATE分子。最后，因受热振动的影响，AATE分子分开，产生的每一个分子都可作为制造更多拷贝的自然模板。里贝克说，和无模板的反应相比，利用模板的反应速度加快100倍。

里贝克说，制造这类自我复制系统的一般技术，在于寻找一种自我互补的分子，然后一分为二成两个分子。这两个分子自然结合形成一个模板，并用极少的模板参加一种催化反应，制造更多的自身模板。

但为制造AATE分子，进行了更大努力，对其进行了设计和重新设计。里贝克说：“开始设计的分子，也能很好地工作。”他的第一个模板分子“折叠并断裂了肉身，好似一把大折刀”。如此两个末端相互粘连在一起，并不分离。结果这种分子不能从溶液中聚集两种建筑材料分子。

MTT工作人员确定了这个问题，但他们进一步的努力却陷入了第二个困境；一旦模板形成了自身的拷贝，两个分子不能分开。最后，里贝克在两年前设计出了一个凸突模板，使原始物和模板不能完全配合。结果，这个译本可以工作。

化去了一年多时间进行了对照实验，并在公开发表以前解决了各种细节问题。但里贝克却说，我们曾经应该设计另外较简单的自我复制系统：“我认为，找到其他这类系统，应该说是不难的。”

但里贝克并没有准备重复地球上生命开始的实验。实际上，因为自我复制的系统是在一个有机溶剂而并非在水中工作，和原始地球上的条件相差甚远。尽管如此，里贝克小组所设计的这种分子，却使研究生命起源问题的科学家们深受启发，因为该分子的桥接性质确实是不寻常的。

另两位研究者，西德哥丁根太学的Günter Von Kiedrowski和圣地牙哥沙克大学里的莱斯利 · 奥吉尔（Leslie Orgel），以前曾报道过不用酶的协助而能自我复制的分子。但是，两位研究者都是利用了缩短的核酸。例如在奥吉尔的工作中，一个核酸分子只含有4个碱基，鸟嘌呤和胞嘧啶交替（GCGC），催化2个GC分子的结合。

相比之下，里贝克的AATE系统，虽然具有一些近似DNA的性质，也包括着蛋白质的典型特征。它如DNA，因为AATE模板，用氢键连接酯和腺苷，在DNA中的2个互补股，也是用同一类弱键连合。但是，胺和腺苷之间的结合，是通过酰胺键。蛋白质中的氨基酸，就是通过酰胺键连接。“该系统利用碱基配对制造酰胺键”，里贝克说。他指出，该分子可为解释地球上生命如何开始的问题提供一些知识。

在将来的工作中，里贝克希望研究更大，更复杂的模板分子，用酰胺键把简单构建材料产生的链结合起来。最终，它也许可能使结构分叉开，构成如DNA的模板和如蛋白质的产物。

乔伊斯说，这样一个扩大的系统，将标志着现有基础上的一大突破。里贝克和奥吉尔等人的自我复制系统，有着共同的不足“缺乏选择性”。组成材料分子用模板或无模板的同一方式配对。涉及2个或2个以上分子的系统能够以不同方式排列；但都是通过模板以特异方式排列。乔伊斯还说，这应该说是一个重大突破。

［Science，1990年6月29日]