斯坦福大学的一项新研究表明，生命可能是由水滴之间的"微闪电"不断产生的电击启动的。进化树上最重要的缺失环节就是第一个环节：活细胞是如何从非生命物质中产生的？ 有一种观点认为，早期的地球包含了原始汤，其中含有我们所知的生物所必需的成分--它所需要的只是一种特定的催化剂来启动化学反应，将无机化合物转化为有机物。
最持久的观点之一是雷击可以提供这种火花。 1952 年的开创性米勒-乌雷实验通过一个装有水和气体的烧瓶（用来代表早期地球的大气层）发出电击，发现产生了某些氨基酸和其他重要的生物分子。
但这一假设存在一些问题。 如果这一过程发生在海洋中，那么所产生的化学物质将过于稀释，无法广泛地启动生命。 如果发生在浅池塘中，那么在如此狭小的空间中发生雷击的可能性微乎其微。
在新的研究中，斯坦福大学的科学家们提出，电能可能来自一个更为常见和稳定的来源--他们称之为微闪电。 当水滴从海浪或瀑布等喷射到空中时，它们之间会形成微小的电荷。 这些微小的电击可以引发复杂的化学反应，而不需要任何外部电力。
该研究的资深作者理查德-扎尔（Richard Zare）说："带相反电荷的微水滴之间的微放电产生了之前在米勒-乌雷实验中观察到的所有有机分子，我们认为这是构成生命基石的分子的前生物合成的一种新机制。"
为了验证这一观点，研究人员进行了一次更新版的米勒-乌雷实验。 实验开始时，水箱中充满了模拟早期地球的气体，包括氮气、甲烷、二氧化碳和氨气。 在混合气体中，他们喷洒了室温下的细小水滴。
仔细观察后，他们发现较大的水滴往往带有正电荷，而较小的水滴则带有负电荷。 基础物理学告诉我们，当带相反电荷的液滴相互靠近时，微小的电荷会在它们之间跳跃。
虽然它们的速度太快，正常情况下无法看到，但研究人员还是利用高速摄像机捕捉到了这种微小的电光，证实了这种现象确实存在。
重要的是，在古大气样本中，仅喷洒的水就足以使空气电离，并引发具有碳-氮键的有机分子的形成，如氰化氢、甘氨酸和尿嘧啶。 这些键是有机化学中最常见的键之一，它们出现的分子提供了蛋白质和 DNA 的组成元素。
研究人员写道："鉴于闪电是一种间歇性和不可预测的现象，而喷水在地球上非常常见，我们认为我们的研究结果为碳-氮键的非生物形成提供了另一种可能的途径。这意味着，海浪、瀑布和其他喷水可能在地球上搅动了大量的有机化合物，而这些构件最终可能开始堆积成最早的生命形式。"
这项研究发表在《Science Advances》杂志上。
