主頁 類別 隨身智囊 人類神秘現象的發現之旅
人類神秘現象的發現之旅

人類神秘現象的發現之旅

紀榮起、張平主編

  • 隨身智囊

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  • 2023-02-05發表
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    完全的
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第1章 生命之源從何而來?

生命之源從何而來?   早在四十多億年前,地球上出現了第一批生命微生物(又稱原始生命)。時至今日,在廣闊的自然界裡,生存著多種多樣、千奇百怪的生物。世界上已知現存的動物就有一一○多萬種,還有五○多萬種植物和微生物。這些生物的老祖宗是誰?它們是怎樣產生的?這就是生命起源的問題。生命起源的問題是迄今尚未解決的一個謎,國際科學界把它作為三大前沿科學之一。從古至今,許多學者、科學家對此作了種種推測,提出的假說也是眾說紛紜。   歷史上,對於生命起源的問題就曾有過獨創論說、自然發生論說、生命永恆論說等,它們或以為生命由上帝創造,或以為生物乃自然而然產生,或以為生命源於生命如同人來自人,但這些觀點都未證明早期生命來源何處。只是隨著科技的進步,在出現了達爾文的進化論後,人們才逐漸找到了解開生命之謎的正確途徑。

  十九世紀中葉,在幾百萬種有機物裡面,人們發現,有兩種物質是生命的基礎:一種叫核酸,最早是在細胞核裡被發現的;另一種是蛋白質,從加熱後能凝固的蛋白體物質那裡得來。蛋白質是構成生物體的主要物質之一,是生命活動的基礎。核酸則是生命本身最重要的物質,沒有它,活的機體就不能繁殖,當然也就不能出現生命。這就告訴我們:生命是物質的,是物質發展到一定階段的產物。   本世紀二○年代,蘇聯生物化學家奧巴林和英國生物學家霍爾登提出了生命和化學演化論。他們認為,地球上的生命一定是在地球誕生和進化的過程中,從化學演化過程開始產生出來的。他們還指出,這是化學進化階段的第一步,原始大氣和海洋裡的無機物生成了低分子有機化合物。第二步,低分子有機化合物生成了高分子有機化合物。最後是第三步,生成了能夠自我複製和繁殖的原始生命體。

  化學進化論為我們描繪了一幅地球初期的圖景。但生命形成的理論,卻需要提供驗證。一九五二年,美國化學家米勒做了一個非常著名的實驗:在實驗室裡模擬原始地球的外部條件,把原始大氣(水蒸汽、甲烷、氨和氫的混合氣體)放入玻璃製成的曲頸瓶中,並從曲頸瓶下部送入水蒸汽,模擬海水蒸發的情景。米勒使用的原始大氣成分是美國化學家、諾貝爾化學獎獲得者尤里計算確定的,所以這個實驗也叫尤里米勒實驗。實驗結果成功地把原始大氣中的簡單分子合成為構成生命的複雜的有機物質,其中除含有甘氨酸和丙氨酸等重要的氨基酸之外,還有諸如乳酸、醋酸、尿酸、蟻酸等大約二十種有機物質。   第一步探索的成功,導致人們勇敢地向第二步邁進。一九八○年,美國邁阿密大學的霍克斯博士做了一個實驗:把一種無生命的類蛋白粉末放在清水裡略微加熱溶解後,這些類蛋白變成微小球,並且竟然活起來了!它們會移動,會連接在一起,更令人驚奇的是:它們竟會吃掉尚未變成微小球的類蛋白粉末作養料,而長出新的微小球來,類似原始生命的現象出現了!霍克斯博士指出,可以把這些微小球看成是原始細胞,它們跟細菌的大小相似,在顯微鏡下像個中空的球狀體,球壁具有多層膜結構,中心有些類蛋白分子,可以分解和合成其他分子,其作用就像活細胞裡的酶一樣。微小球可表現出十多種酶反應的現象。微小球往往聯在一起,能出芽和分裂繁殖。這個奇妙的實驗,真實地再現了四十多億年前地球上原始生命出現的情景。可是,也有人對霍克斯博士的說法表示懷疑,他們認為,活細胞裡都有最基本的自我複製結構DNA,而微小球裡並沒有DNA,它能算是有生命嗎?為此,美國加利福尼亞州聖克拉拉大學的懷特,提出了不需要DNA的微小球自我複製模型,較好地回答了懷疑者的問題。懷特認為,原始的生命前體進行自我複製並不需要DNA,而只要這個生命前體微小球有兩個核苷酸(|N1N2)和兩種由氨基酸構成的短肽(P1、P2)就行了。

  據日本《化學月刊》報導,一九八四年八月,在日本大阪市召開的第五屆國際太陽能化學變化和儲存會議上,日本大阪大學產業科學研究所的河谷七雄教授、川合知二助教領導的實驗小組,公開地提出了生命的起源不是氨基酸,而是氨基酸連接起來的肽,其中的關鍵是氧化肽。在原始地球的岩石中存在含量豐富的氧化肽。氨基酸在氧化肽的作用和陽光的照射下,則完全有可能經過化學演化最後合成肽。在實驗室的加壓條件下,氨基酸雖然可以化學演化至肽,但使用氧化肽的方法更符合地球的原始狀態。這個實驗小組還利用硫化鍢、鉬酸等相似方法,同樣也產生了由氨基酸連接而成的肽。目前,河谷七雄教授等人正在研究用這種方法使其他氨基酸合成肽的可能性。筑波大學研究生命起源的專家,對此予以高度評價,用氧化肽可以使氨基酸合成肽,這是研究生命起源的新探索,它對於研究核酸的形成,具有極為重要的意義。

  在解開生命起源之謎的征途之中,科學家們還在廣漠無垠的宇宙空間裡,發現近五十種有機分子,其中包括與我們生命密切相關的水分子、氨分子;與生成氨基酸、蛋白質有直接關係的甲醛分子、氫化氰分子、丙炔氰分子等。這就是說,最早的有機物並不是在地球形成以後才有的,而是最早在星球形成以前,有機分子就存在於茫茫太空之中。像我們地球這樣產生生命的過程,也許在銀河系和河外系的宇宙空間處處都在發生。生命決不會是我們地球所獨有的。
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