现代生物系统面临着一个“鸡生蛋还是蛋生鸡”的悖论：细胞需要蛋白质来复制DNA，但它们又需要DNA来提供构建这些蛋白质的指令。这种僵局表明，最早的生命形式必须依赖于一种能够同时执行这两种功能的分子。
破解生物僵局
在当代生物学中，DNA作为遗传信息的首要档案，而蛋白质作为驱动化学反应的酶。然而，由于蛋白质是复制DNA所必需的，而DNA是编码蛋白质所必需的，科学家长期以来一直在寻找一种能够同时胜任这两项工作的前生物前体。
核酶的发现——即能够催化化学反应的RNA分子——提供了一个潜在的解决方案。由于RNA可以携带遗传序列并充当催化剂，“RNA世界”假说提出，生命最初是以这些多功能分子为主导的系统开始的。
这张图片展示了RNA世界假说的核心概念，即RNA作为现代生物系统的主要前体。
“核酶的存在表明，RNA既可以携带遗传序列信息，也可以充当催化剂，从而同时承担DNA和蛋白质的工作。”
— Did Life Begin in an RNA World? | Quanta Magazine
分子演化的障碍
该理论假设，前生物RNA链可能随机组装成能够进行自催化的核酶，并最终通过达尔文自然选择演变。在这种模型中，RNA序列中的突变将允许更快的复制速度，从而有利于特定遗传特征的生存。
然而，Gerald Joyce及其同事的实验室实验挑战了这一过程的简易性。他们的研究表明，当他们人工演化核酶时，每一代引入的突变经常会扼杀催化行为，这表明自我维持的RNA演化可能比预测的要困难得多。
小规模复制与环境生态位
一个潜在的突破来自于QT45的鉴定，这是一种能够复制其他RNA链的45个核苷酸的RNA分子。由于它相对较小，研究人员认为，这种分子在原始汤中出现的可能性可能比之前研究的那些大得多的核酶更高。
此外，研究人员已经证明，RNA复制可能由循环的环境变化驱动，例如地球极地的冻融循环。虽然这些条件提供了一个合理的栖息地，但目前仍不清楚基于RNA的系统是否能够发展出被视为真正生命的复杂代谢。