兩項新研究表明，生命的基本支柱是不可彎曲的——來自加州湖泊的一種頑強細菌最終無法用有毒物質取代磷。研究結果解答了這種名為GFAJ-1的細菌是否屬於“奇異生命”，以及它對天體生物學的影響。根據這兩項新研究，答案或許是否定的。
今天發表的兩項新研究試圖重現費利薩·沃爾夫-西蒙等人於2010年12月進行的一項頗具爭議的研究。該研究向細菌餵食了砷混合物，並剝奪了其磷。 GFAJ-1存在於加州的莫諾湖中，該湖含有富含砷的沉積物。所有生命都利用六種元素：氧、碳、氫、氮、磷和硫。砷的化學性質與磷相似，但它有毒。沃爾夫-西蒙的研究結果表明，至少有一種生命形式能夠打破這種規律，利用砷生存。
今天發表在《科學》雜誌上的一項研究中，蘇黎世聯邦理工學院微生物研究所的托比亞斯·埃爾布及其同事發現，這種細菌確實可以在高砷酸鹽和低磷酸鹽的條件下生長，但它至少需要少量磷酸鹽才能生長。在沃爾夫-西蒙最初的論文中，作者註意到有少量磷，但認為磷含量太低，不足以維持細菌的生存。艾爾布等人指出，這種說法是錯誤的。這些少量的磷實際上足以維持細菌的存活。
瑞士研究團隊也在培養基中發現了一些砷酸鹽類化合物，但他們確定這些化合物是非生物形成的。他們表示，GFAJ-1產生的少量砷酸鹽代謝物不足以維持生命。
《科學》雜誌發表聲明稱：「新的研究表明，GFAJ-1並沒有違反長期以來人們所遵循的生命法則，這與沃爾夫-西蒙此前對其團隊數據的解讀截然相反。」此前，《科學》雜誌因發表這篇引發爭議的論文而飽受抨擊。該雜誌隨後發表了八篇技術評論，對沃爾夫-西蒙的研究方法進行了詳細審查。
沃爾夫-西蒙在一封電子郵件中表示，極少量的砷酸鹽代謝物可能有助於這些生物在砷含量高的環境中生存。
「關鍵問題是，這些細胞如何在致命濃度的砷中存活？以及砷都去了哪裡？」她說。
美國太空總署（NASA）為這項研究提供了部分資金，並最初大肆宣傳了研究成果及其對天體生物學的潛在影響。然而，這則新聞之所以顯得離奇，幾乎與其說是研究結果本身，不如說是其宣傳方式和炒作。湯姆·克萊恩斯在2011年10月刊中對此進行了詳細探討。
今天， 《科學》雜誌也發表了一篇由普林斯頓大學的馬歇爾·里夫斯（Marshall Reaves）領導、不列顛哥倫比亞大學的羅西·雷德菲爾德（Rosie Redfield）參與撰寫的報告——雷德菲爾德從一開始就是沃爾夫-西蒙最直言不諱的批評者之一。團隊著手研究砷是否如沃爾夫-西蒙所斷言的那樣被整合到細菌的DNA中。他們發現，GFAJ-1在缺乏磷酸鹽的情況下無法生長，也沒有砷與該生物體的DNA發生共價結合。
沃爾夫-西蒙反駁說，或許需要更詳細的研究才能真正回答這個問題。她說，一旦細胞被切開進行檢查，砷酸鹽可能會降解。
“這些《科學》雜誌的作者已經明確表示，他們確信已經徹底杜絕了砷摻入生物分子的可能性。然而，低濃度的砷摻入可能難以檢測，而且一旦細胞打開，砷就不穩定，”她寫道，“因此，或許值得進行全面而深入的研究。”
在其他檢測方法和條件下進行系統性研究。 」
Redfield 及其同事認為，GFAJ-1 對砷確實具有很高的耐受性，但它只是在清除少量磷酸鹽以求生存的同時處理這種毒素。
Redfield 等人總結道：“最終結果是，所有生命形式中保守的基本生物聚合物，就化學骨架而言，保持不變。”
這些論文今天發表在《科學》雜誌。
