為了幫助回答一個重大的生存問題（生命是如何開始的？），一項新的研究結合了生物學和宇宙學模型。天文學系的Tomonori Totani教授研究了生命的組成部分如何在宇宙中自發形成，這一過程被稱為生命自然發生。

如果宇宙中有一件事是確定的，那就是生命存在。它一定是在某個時間點某個地方開始的。儘管我們從生物學和物理學中了解到了一切，但有關生命如何開始，何時開始以及生命是否開始於其他地方的確切細節在很大程度上是推測性的。我們集體知識的誘人遺漏使許多好奇的科學家踏上了探索可能揭示存在本身的新細節的旅程。

由於我們所知道的唯一生命是基於地球的，因此對生命起源的研究僅限於我們在此處找到的特定條件。因此，該領域的大多數研究著眼於所有已知生物共有的最基本成分：核糖核酸（RNA）。這是比更著名的脫氧核糖核酸（DNA）更簡單，更重要的分子。DNA定義了我們的組合方式。但是，RNA仍然比在太空中漂浮或在無生命星球表面上的化學物質複雜幾個數量級。

RNA是一種聚合物，這意味著它是由化學鏈製成的，在這種情況下稱為核苷酸。該領域的研究人員有理由相信，不低於40至100個核苷酸長的RNA對於生命的自我複製行為是必需的。給定足夠的時間，在正確的化學條件下，核苷酸可以自發連線形成RNA。但是目前的估計表明，在我們的可觀測的宇宙空間中，不可能有40至100個核苷酸的連線。

Totani說：“然而，宇宙中除了可觀察到的以外還有更多。在當代宇宙學中，人們一致認為，宇宙經歷了一個快速膨脹的時期，在我們無法直接觀察到的範圍內產生了廣闊的擴張區域。將這一更大的體積納入生物自然發生模型中，極大地增加了生命的發生可能性。”

實際上，可觀測的宇宙包含約10^22顆恆星。從統計學上講，如此體積的物質只能產生約20個核苷酸的RNA。但是據計算，由於暴漲，宇宙中可能包含超過10^100顆恆星，如果是這種情況，那麼更復雜的，維持生命的RNA結構就不僅僅是可能的了，它們實際上是不可避免的。

預期至少一個生物自然發生事件所需的恆星數的對數值（lgN）與導致生物發生的生物活性所需的最小RNA長度（l min）。頂部和底部之間的差異只是垂直軸的比例。水平虛線表示lgN的一些重要值：“膨脹倍數×2”表示暴漲持續時間是可觀測的宇宙所需的暴漲時間的2倍。紅色實線是使用基線模型引數值的關係，而其他虛線是當某些模型引數變化時的關係。

Totani說：“像許多研究領域一樣，我受到好奇心和終極問題的驅使。將我最近對RNA化學的研究與悠久的宇宙學歷史相結合，使我認識到，宇宙必須從非生物（無生命）狀態轉變為生物狀態，這是一個令人信服的想法。這是一個令人興奮的想法，我希望研究能夠建立起來以此揭示生命的起源。”