关于生命起源的研究.docVIP

关于生命起源的研究 在生命起源问题上，创造论和进化论的观点也截然不同。创造的模式认为从原始到高级的各种生物都是由大能的神各从其类造出来的；生命只能源于生命，各种生命皆来自永生的神。但进化模式却认为生命是在漫长的进化过程中，由无机物变成有机物，由有机物演化出氨基酸、蛋白质，最后演化为最简单的单细胞生物，产生了生命。和宇宙的起源一样，地球上生命的起源已经完成，无法重复，故已超出了科学研究的范畴，无法直接用科学方法阐明。现在我们从以下几个方面来比较一下这两种模式在生命起源方面的合理性。 米勒的实验 一九五三年，生物界发生了两件大事。一是James Watson和Francis Crick发现了去氧核醣核酸（DNA）的双螺旋结构，揭开了生物遗传的秘密。另一件事是米勒（Stanley L. Miller）从无机物中制造了氨基酸等重要的生命所必须的物质，被认为是支持生命由无机物逐渐进化而来的“无生源论”的重要科学证据。 米勒当时是芝加哥大学的研究生。他模拟人们认为的在生命出现以前的原始地面气层的成分，在一个烧瓶中加入氢气、甲烷和氨等还原性气体和水蒸气。将烧瓶密闭后插入两支电极，通电后可以产生电火花。七天后，他从烧瓶中收集到一些有机物，其中竟有几种氨基酸！他的实验结果轰动了科学界。因为蛋白质是由氨基酸组成的；按恩格斯的说法，“蛋白质是生命存在的形式”。有了蛋白质，生命的产生就指日可待了。因此，人们以为米勒的实验所揭示的也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步，证明生命是进化论而来的。四十多年来，米勒和其他人用类似的实验方法，利用不同的能源，如紫外光、高温、震动波等，从还原性气体中获得了更多种类的氨基酸、葡萄醣、核醣、以及核酸所含的几种硷基等生物体内的重要有机物。 然而米勒的实验并不象当时许多人预想的那样，拉开了创造生命的序幕。相反，对米勒的实验的意义，人们提出愈来愈多的质疑。比如，关于反应物的浓度问题。米勒实验中所加入的反应物（各种还原性气体）的浓度远远高于原始气层中这些气体的实际浓度。反应物浓度低，则这种由无机物生成有机物的合成反应就难于进行，或者一旦合成后立即又会分解。 有人指出，按米勒和他的同事们所假设的原始气层环境计算，米勒实验中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快，因此在原始大气层中形成的甘氨酸的97%在抵达地面之前就分解了，剩下的少量甘氨酸要扩散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破坏。 再则，有人推算，米勒实验中的电火花在两天内提供的能量相当于原始地球表面四千万年所接受的能量的总合。也就是说，米勒在烧瓶中观察到的化学反应，在实际原始气层中是难于发生的。 李志航博士指出，“怪不得连从事此项研究的Brooks与Shaw两人都得承认：‘这些实验宣称是无生物的合成结果，实际上却是借著有高度智慧与活生生的人精心设计而成功的。’” 坚持进化论观点的美国国家科学院在一九八四年出版的一本书内也坦承地说道：“我们能不能有一天研究出导致生命来源的化学进化过程？这个问题可能没有答案。就算一个活细胞在实验室里制造出来，仍不能证明自然界在数十亿年前采用同样的步骤”1。 另外，许多生命所需的物质都有旋光性(光通过这些物质时会被折射)。醣类都是右旋的，生物所必需的二十种氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸却是右旋和左旋各占一半。由对等的左、右旋的氨基酸变成全部左旋的氨基酸，很难用随机机制来解释。 然而，米勒实验遇到的最严重挑战却是关于原始大气层的性质问题。长期以来人们认为原始大气是还原性的，没有氧气存在。由无机物合成氨基酸等的实验也是在无氧状态下进行的。如果有氧气存在，这种合成作用或者不能发生，或者分解作用超过合成作用。 近一、二十年来关于原始岩石及太空研究的资料指出，地球的大气层中不一定含有大量的甲烷、氨气等还原性气体，而且有含氧的可能性。特别值得指出的是，无人驾驶的海盗号（Viking）太空船在火星登陆后发现，火星没有生物存在，但火星却有氧化性的气层。因此，地球的原始气层中含氧的可能性是不能排除的。虽然对于大气中含多少氧气才能完全阻止氨基酸等有机物的形成尚无定论，若地球的原始大气层中确实含有氧气的话，米勒等人的实验的意义就当完全重估了。 DNA的形成 退一步说，即使米勒等人的实验确实在原始大气中实际发生过，也就是说，假定氨基酸等能在原始大气中由无机物产生，这离生命的起源仍然还有遥远的距离。生命有许多特点，最主要的是要有新陈代谢（metabolism）和繁衍后代（reproduction）的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的。基因是DNA的片断。除少数原核生物（主要是植物病毒）靠RNA繁殖外，绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以，要产生生命，首先要产生DNA（或RNA）。最简单的生物噬菌体