生命如何从无生命的事物中产生，是当代科学面临的最大的挑战之一。
原始生命
生命的定义很复杂，但总的来说，生命应该具有一些基本特征。科学家认为有几方面尤其重要，首先是自我复制，这保证生命能够延续和发展；其次是新陈代谢，这允许生命不断制造自己需要的物质；最后是分隔化，这让生命与环境区别开来，同时与环境保持一定的平衡。
细胞分裂
一个生命，无论是基于现有的生物分子还是完全合成的分子，都需要对这些特征进行整合，以达到某种平衡状态。建立这样的化学系统对于理解生命的产生过程非常重要。
格罗宁根大学奥托实验室最近展示了一个完全人工合成的自我复制分子系统，通过利用一个辅助因子，系统能够将环境中的硫醇转化为二硫化合物前体，从而获得了复制分子的能力。
复制因子和辅助因子的结合，增强了后者通过光氧化还原催化将硫醇氧化成二硫化物的活性，增加二硫化合物前体的可用性从而加速复制。
这个系统与已存在的生命化学系统并不相同，但是实际上是一种光驱动的前分解代谢系统。这是创造一个完全合成的生命形式的重要一步。
图片：格罗宁根大学奥托实验室
十年前，格罗宁根大学西布伦·奥托（Sijbren Otto）教授发现了一种自我复制的新机制：溶液中有一些含肽的小分子，我们把它称为基础块；3个、4个或者6个基础块能够连在一起形成环；这些环称为3元环、4元环和6元环，其中6元环的产生是依赖于3元环和4元环的；6元能够堆叠在一起；当堆叠的环断裂时，两个残余部分可以分别继续堆叠。这样就形成了一个不依赖于外界的自我复制系统。
环
而这一次的新实验使得系统获得了新陈代谢的能力。
出乎科学家的意料，系统显示出自催化能力，它可以促进基础块向新的3元和4元环的转化，这是六元环的堆叠（也就是自我复制）增长所必需的。
已堆叠的环催化较小的环的形成，进一步的分析表明，催化作用需要存在两个特定的赖氨酸。有趣的是基础块和单独的环都不具有催化能力，但是堆叠的环具有催化能力。因此，可以认为，在这些堆栈中，赖氨酸的3D构型起到催化中心的作用，就像蛋白质通过将氨基酸特定的顺序排列那样（酶）。
为了加快反应速度，科学家将光敏染料连接到分子上，从而使他们能够利用光能来促进生长。这种染料可以刺激溶液中反应性单线态氧（Singlet oxygen）的形成，它就像一个辅助因子，类似于蛋白质使用辅助因子进行催化，通过增加构建块的氧化作用，加速产生新的环，从而使堆叠生长。
图片：格罗宁根大学奥托实验室
堆叠的自催化作用和辅助因子介导的催化作用都可以看作与复制有关的新陈代谢。
当然这不是我们在活生物体中看到的那种新陈代谢。在这个系统中，催化作用只是加速了原本缓慢发生的反应。在生命中，新陈代谢能够推动原本不会发生的反应。
这个人工系统已经显示出了复制和新陈代谢的原始形式。在其他科学家那里，已经能够生成生命需要的囊泡（膜系统），那么，我们是否已经接近在试管中制造人造生命？当然还差得很远，生命需要各种系统互相作用，并达到某种稳定状态。无论如何，这已经向人造生命前进了一大步。