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一般的酶都由蛋白质构成，因为蛋白质能够在三维空间里盘绕成复杂的形态，催化各种化学反应。但在20世纪70年代，我们发现RNA也能盘绕成足够复杂的三维形态，同样表现出丰富的催化能力，这就是RNA世界假说最根本的理论来源。

RNA世界假说的核心内容，是RNA分子可以催化自我复制，由此打破遗传和代谢的两难。所以在实验室里找到这样一种RNA，证明RNA分子真的有这个能力，就成了一个研究热点，而这并不是容易的事情。

当我们赞叹这个星球上的生命是如此地多姿多彩时，我们实际上在赞叹什么？我们实际上是在赞叹“生命的信息”是如此丰富，赞叹生物大分子能够如此多样，尤其是蛋白质的多样。

它们虽然只是一条氨基酸缀成的链条，却能在三维空间中盘绕出各种各样的形状，拥有近乎无限的可能，就像《圣斗士星矢》里阿瞬的星云锁链一样，能变化成各种各样的利器，应对各种各样的挑战。

总之，因为蛋白质拥有这样无穷无尽的可能，所以在20世纪50年代之前，它们一直都被看作一切生命活动的本质，负责代谢和遗传的一切事宜。薛定谔在里面讨论遗传物质时说：“它也许是一个大的蛋白质分子，分子中的每一个原子、每一个自由基、每一个杂合环都起着各自的作用……

总之，这是霍尔丹和达林顿这些遗传学权威的意见。”后来正如我们知道的，年，我们发现，核酸才是生命的遗传物质，那种对蛋白质的迷恋也就消退了一半，只相信生命活动中一切的酶都是蛋白质了。而那剩下的一半迷恋，也在20世纪60年代遭遇了深重的怀疑。

年，细菌和古菌，将会在生物学上掀起革命的卡尔·沃斯做出了“RNA也可以具有催化能力”的预言。在此后的一年之内，那位发现了DNA双螺旋的诺奖得主弗朗西斯·克里克，以及另一位英国化学家莱斯利·奥格尔（LeslieOrgel，—），也不约而同地做出了一样的预言。

他们会做出这样的预言当然有十足的理由：蛋白质的多肽链可以盘成各种形状，因此产生了千变万化的催化能力，但RNA也有这个本事，也能够盘绕出千姿百态的三维结构，理应也具有丰富的催化能力。RNA能像蛋白质一样盘绕出复杂的三维形状，对许多读者来说，这多少是有些新鲜的事情。

我们知道，DNA总是遵循着碱基互补配对原则，与自己的互补链缠绕成严丝合缝的双螺旋，由此达到化学上的稳定。RNA也遵循相同的碱基互补配对原则，也“希望”达到这种化学上的稳定，却没有那样的一条互补链，这该怎么办呢？没人陪我玩，我就自己玩。

RNA的磷酸核糖骨架比肽链还要灵活，能够急剧地弯曲，让自己局部的不同碱基序列相互配起对来。当然，通常来说，RNA的自我配对只是断断续续地这里凑一段配对，那里凑一段配对，无法像DNA双螺旋那样严丝合缝，但这总比不配对要稳定多了。那些短线就是转运RNA的自我配对，转运RNA因此盘出了著名的“三叶草结构”。

与蛋白质的二级结构相对应，这种自我配对关系，就是RNA的二级结构。不仅如此，RNA和DNA一样，一旦配对起来，就会形成双螺旋。拥有二级结构的RNA于是在三维空间中盘绕出了更复杂的形体。

RNA既然也能像蛋白质一样在三维空间里折叠成非常丰富的形态，那么，它们是否也能像蛋白质一样，真的表现出催化的能力呢？“预言家”们足足等了十几年，到20世纪80年代初，关键的证据才终于浮出了水面。

事情源自年，科学家们（雪融艳一点，当归淡紫芽）发现了细（竹间黄莺足胫寒）胞基因组中的（水鸟嘴，沾有梅瓣白）“内含子”，这（鸟鸣山更幽）是一种插（朴树散花，不知去向）在基因内部，把完（露水的世，虽然是露水的世，虽然如此）整的基因打（寂寞何以堪）断的序列——“内含子”就好比这句话里那些莫名其妙的括号内的内容。

如果你觉得那些括号干扰了你的阅读，那就切中了要害：DNA存储的遗传信息并非都有用，但是正如你的眼睛不可避免地要读到那些括号中的内容，然后在大脑里去掉它们，重新组织句子，最后获取那句话的意义，内含子也会不可避免地被转录到RNA里，然后再被设法剪掉，RNA才能发挥预期的生理功能。

“剪掉内含子”当然是一种酶促反应，而且必定是一种极其精密的酶促反应，否则就不能在长达数千个碱基的信使RNA上准确地找到内含子，把它刚刚好剪下来，再把断口整整齐齐地接上。

于是，在内含子被发现的翌年，美国科罗拉多大学的生物化学家托马斯·切赫（ThomasRobertCech）就开始了寻找这种酶的尝试，他选择的实验生物是四膜虫，一种非常好养活的单细胞真核生物。年，切赫成功获取了大量带有内含子的四膜虫RNA，准备逐一加入四膜虫的细胞核提取物，哪种物质加入后剪掉了内含子，哪种物质就是他要寻找的酶了。

但在第二年发表的论文里，他却报告了实验中遇到的怪事：根本等不及加入任何提取物，那些内含子自己就从RNA上跳下来了。这就强烈暗示着，从RNA上剪掉内含子的酶，就是这个RNA自己！在之后的研究中，切赫不但明确了四膜虫的RNA真的是自己剪掉了自己的内含子，还明确了就是内含子自己剪掉了自己。

当然，也不是只有四膜虫有这个本事，我们现在知道，任何一种生命的细胞里，都有一些内含子能把自己剪下来，我们把它们称为“自剪接内含子”。像自剪接内含子这样具有催化能力的RNA，就叫作“酶RNA”。几乎与此同时，年，耶鲁大学的生物化学家，西德尼·奥尔特曼（SidneyAltman）也有了类似的重大发现。不过他研究的不是内含子，而是转运RNA。

刚刚转录出来的转运RNA不但要剪掉内含子，还要剪掉多余的头尾，才能拿去转运氨基酸。奥尔特曼与他的同事以大肠杆菌作为实验生物，研究了专门负责剪掉转运RNA多余头部的酶——“RNA酶P”。

奥尔特曼很快就发现这种酶特立独行，与当时已知的任何RNA酶都不一样，因为这种酶除了蛋白质以外，本身也包含了一小段RNA。而当他研究这两种成分的功能时，更加惊人的事情发生了：即便把这个酶中的蛋白质完全除去，只剩下那段RNA，它也照样可以在试管内完全正常地加工转运RNA。

可见，在RNA酶P里面，蛋白质只起到辅助作用，那段RNA才真正地负责催化，是又一种酶RNA。而且说起来拗口又有趣的是，这还是一种“RNA酶RNA”，也就是“能够催化RNA的水解反应的RNA”。切赫与奥尔特曼的发现证明了并非只有蛋白质才有催化能力，RNA也同样可以有，这项石破天惊的新发现让他们分享了年的诺贝尔化学奖。

当然，酶RNA也具有很高的多样性，并不只有自剪接内含子与RNA酶P这两种。核糖体是一种非常庞大的酶，其中催化氨基酸合成蛋白质的，就是其中的RNA。不过，核糖体实在太复杂了，20世纪80年代还无人研究出它的催化机制，直到年，我们才在计算机的帮助下确认了“核糖体RNA也是酶RNA”的事实。

不管怎样吧，RNA具有催化能力是一个事实，那三人在20世纪60年代的预言的确成功了，但这个预言又只是他们宏大理论图景的一小半，RNA世界假说才是他们当时不谋而合的一大创想。

在20世纪60年代到70年代，我们已经知道某些病毒的遗传物质就是RNA，逆转录病毒还能把RNA里的遗传信息传递给DNA，所以，RNA能够承担遗传的职责已经没什么可怀疑的了。再到80年代，酶RNA的发现又肯定了RNA的催化能力。

看起来，这一系列的事实让RNA世界假说的每一步都成了可能，越来越受期待。RNA世界假说就是他在年总结并命名的。但继续推敲下去，我们又会发现，事情远不像看起来的那样简单。迄今为止，除了核糖体RNA，我们接触过的酶RNA，剪切也好，剪接也罢，都是在水解RNA。

这样的酶RNA再多也达不到“自己复制自己”的效果，反而会像衔尾蛇一样自啖其尾，自己把自己吃干净。所以，要让RNA世界假说达到理论上的贯通，我们至少还要继续证明两件事。

首先，我们要证明某些酶RNA能够以RNA为模板聚合出新的RNA，这样的酶RNA就被叫作“RNA复制酶RNA”；进一步地，我们还要证明某些RNA复制酶RNA能够复制自己，或者叫“自催化RNA复制酶RNA”。