　研究では、グライガイト（Fe₃S₄）、マグネタイト（Fe₃O₄）、アワルイト（Ni₃Fe）の3種の天然鉱物を、H₂によるCO₂の還元反応の触媒として使用した。原始の地球環境を模したさまざまな条件下で、これらの鉱物と共にH₂、CO₂、水を反応させたところ、100℃以下の温和な条件で、初期生命を作り出す基になったと考えられる多様な有機物が合成できた。この反応は、最も原始的な生物とされるメタン菌や酢酸生成菌などの微生物が行っている還元的アセチルCoA経路と基本原理が類似している。

原始的な微生物が持つ代謝（左）と、鉱物によるCO₂還元反応（右）の類似性（クリックで拡大）出典：産総研

　生命は有機物で作られているが、誕生する際にどのように有機物ができたのかについては明らかになっていない。熱水噴出孔では、H₂によるCO₂が継続して供給されるため、鉱物を触媒としたCO₂の還元反応により、段階的に複雑な有機物の合成が可能と考えられている。しかし、これまでは数百℃以上の過酷な反応条件でのみ、反応が実証されていた。

熱水噴出孔で作られる3種類の天然鉱物と、それらが触媒となるCO₂からの有機物合成反応（クリックで拡大）出典：産総研

　今回、研究グループが温和な条件での有機物の合成に成功したことは、H₂、CO₂、水が豊富にある熱水噴出孔で初期生命の基になる有機物ができたという仮説を支持する。研究グループは今後、今回発見したCO₂還元反応系で、より分子量の大きい生体分子の合成が可能か検証する予定だ。

「医療技術」バックナンバー

動物の左右をつくる新しい原理を発見
大阪大学は、脊索動物のワカレオタマボヤが、背腹の向きを決めるタンパク質であるBmpを利用して、左右の違いを作ることを明らかにした。ヒトにも共通する脊索動物の体作りへの理解につながることが期待できる。
従来の人工知能に実装されていない、脳内のシークエンス入力を発見
東京大学は、海馬ニューロンが受けるシナプス入力を大規模に可視化することで、近くのシナプスが特定の順番で反復入力を受けることを発見した。
液体のりの主成分を利用し、第5のがん治療法の効果を向上
東京工業大学は、液体のりの主成分をホウ素化合物に加えることで、ホウ素中性子捕捉療法の治療成果が大幅に向上することを発見した。マウスの皮下腫瘍に対する治療効果は、ほぼ根治レベルだった。
脳が「好き」と「嫌い」を分ける仕組みを解明
名古屋大学は、脳が「好き」と「嫌い」を分ける仕組みを解明した。線虫が温度刺激を受け取ると、感覚神経細胞が刺激の好き、嫌いに応じて神経伝達物質の放出バランスを調節し、情報を受け取る神経細胞の活動を制御していた。
ひずみ感度200倍のフレキシブルセンサーを開発
大阪大学は、ゲージ率400以上のフレキシブルひずみセンサーを開発した。産業で用いられているセンサーの約200倍のひずみ感度を達成し、従来測定が困難だったマイクロひずみを検出可能になる。
サンタクロースが感染症の場合、流行規模がどれだけ拡大するのかを解析
京都大学は、差分方程式を用いた数理モデルにより、サンタクロースがクリスマスイブに感染症にかかっていた場合の被害を解析した。例えばインフルエンザでは、流行規模が12％増大することが分かった。