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    地球的第一口呼吸，竟然在27亿年前？

    发布者：
    陈治君
    分类：
    留学指南
    2026-03-24
    5
    浏览

    氧气，奠定了地球上万千生命的根基：动物以此为命脉，植物则透过光合作用吐纳氧气作为副产品。我们无法想象地球没有氧气的状态。然而，在地球45亿年的漫长岁月中，有近半数光阴，大气几乎完全没有氧气。

    直到约24亿年前，微小生物悄然释放氧气，才一点一滴地在大气与海洋中开始累积，掀起了被称为“大氧化事件”（GOE）的漫长转折。在接下来的数亿年间，氧气浓度从近乎虚无，逐步攀升至相当于现今水平的约0.1-1%。

    过去有一种观点认为，只有在氧气广泛出现之后，能够呼吸氧气的生物才得以演化而出。然而，港中大的最新研究为这场长期争论提供了新证据，显示好氧细菌的出现远比许多人想象的更早。

     

    在全球大气尚未开始累积氧气的远古时代，地球已散落着一处处隐秘的“氧气绿洲”，而港中大研究发现，正是在这些微小的氧气环境中，孕育出了最早能够呼吸氧气的细菌群落。这些“好氧细菌”很可能早在约27亿年前便已出现，比大氧化事件早了2亿至4亿年之久。

     

    由港中大生命科学学院副教授及李福善海洋研究中心主任罗海伟教授领导的研究团队，利用人工智能技术，剖析了来自公开基因组分类数据库的80,000个细菌基因组。他们并未预先设定要寻找已知的氧气利用基因，而是让机器学习自行探寻：究竟哪些基因组特征，最能有效区分出真正“会呼吸”的细菌？

     

    模型最终锁定40个基因，它们多与细胞最核心的运作有关，例如能量生成、压力应对，以及必要分子组件的生物合成。罗教授将之比喻为“细胞最基础的内务处理程序”（housekeeping processes）。

     

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