摘要：近日，复旦大学复杂决策分析中心主任唐世平教授（通讯作者）与发展研究院创新转化中心主任高鸣在生物学期刊《Life》2025年第15卷第1期发表论文“The Origin(s) of LUCA: Computer Simulation of a New Theor

论文发表

近日，复旦大学复杂决策分析中心主任唐世平教授（通讯作者）与发展研究院创新转化中心主任高鸣在生物学期刊《Life》2025年第15卷第1期发表论文“The Origin(s) of LUCA: Computer Simulation of a New Theory”，用计算机模拟来模拟最终的万物共同/细胞祖先（LUCA，通俗而言即第一个细胞祖先）的诞生。《Life》是国际性的同行评审的开放获取期刊，专注于生命科学领域的基础与应用研究，其2023年影响因子为3.2。它在JCR里属于生物学领域的1区刊物，在CiteScore里属于古生物学的1区刊物。

基于卡尔·乌斯（Carl Woese）关于LUCA通过“全体创造”演化的假说，唐世平教授提出了LUCA起源的新理论，与合作者高鸣利用计算机模拟展示了囊泡融合、吸收和获取等循环过程如何推动了LUCA的演化。

论文提出LUCA是从不同原始细胞谱系的最早的万物细胞祖先群（FUCAs）演化而来的，强调囊泡（具有功能性膜的原始细胞结构）在合并和获取遗传物质和分子物质的过程中发挥了关键作用。这一动态过程促进了变异、选择和保留，挑战了LUCA独立演化的传统理论，并为前达尔文式演化提供了全新视角。

该论文不仅深化了我们对LUCA演化的理解，还支持了生命的起源的“陆源说”（起伏波动的火山温泉池），而非“海源说”（海洋中的碱性热液喷口），因为后者无法提供湿干循环。作者希望它能激发实验室开展进一步的实验，以验证所提出的机制，使我们更接近揭开生命最终起源的奥秘。

Abstract

Carl Woese’s thesis of cellular evolution emphasized that the last universal common/cellular ancestor (LUCA) must have evolved by drawing from “global inventions”. Yet, existing theories regarding the origin(s) of LUCA have mostly centered upon scenarios that LUCA had evolved mostly independently. In an earlier paper, we advanced a new theory regarding the origin(s) of LUCA that extends Woese’s original insights. Our theory centers upon the possibility that different vesicles and protocells can merge with and acquire each other as a form of variation, selection, and retention, driven by wet-and-dry cycles and other similar cyclical processes. In this paper, we use computer simulation to show that under a variety of simulated conditions, LUCA can indeed be produced by our proposed processes. We hope that our study can stimulate laboratory testing of some key hypotheses that vesicles’ absorption, acquisition, and merger has indeed been a central force in driving the evolution of LUCA.

Keywords

computer simulation; LUCA; Carl Woese; cellular evolution; global inventions

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来源｜复旦复杂决策分析中心

封面 | AI制图

排版 | 蒲云涛

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来源：科学有点意思儿