面對(duì)地球長(zhǎng)達(dá) 40 多億年的演化歷史，老子命的誕生及生誕生之初的環(huán)境對(duì)們來(lái)說(shuō)都是遙遠(yuǎn)、秘而又無(wú)法直觀感到的。要還原生命源的真相，不僅需多學(xué)科的合作，更要大膽地假設(shè)和小地求證。神創(chuàng)論放性元素的半衰期表地球的年齡約為 46 億年。生物究竟是如何平山生的？又從何時(shí)開(kāi)始誕生的這是讓人著迷卻又以得到完美解釋的題。在科技不發(fā)達(dá)古代，人們都渴望解，大自然中的生都來(lái)自哪里？是神造的？是自然產(chǎn)生？還是由其他物種變而來(lái)的？在近代學(xué)誕生之前，神創(chuàng)占據(jù)著重要的地位當(dāng)時(shí)人類(lèi)沒(méi)有辦法科學(xué)理論來(lái)解釋大然中的種種神秘現(xiàn)，于是就只能借助神的力量。耶穌雕《圣經(jīng)》中曾描述上帝創(chuàng)造了日月星、山脈河流、樹(shù)木草、飛禽走獸。然上帝依照自己的模創(chuàng)造了亞當(dāng)，又用當(dāng)?shù)囊桓吖莿?chuàng)造夏娃。法國(guó)巴黎圣院染色玻璃上的亞、夏娃神創(chuàng)論的一重要特點(diǎn)：所有已創(chuàng)造好的物種是不再發(fā)生變化的，即有所變化，那也是很小的范圍內(nèi)發(fā)生些改變，而不會(huì)變另外的物種。在科并不發(fā)達(dá)的年代，于眼前的世界，人缺少最基本的認(rèn)知為了能夠解釋自然象，人們只能大膽幻想。自然發(fā)生的白鼠在科技不發(fā)達(dá)古代，關(guān)于生命起萌生了很多在現(xiàn)在來(lái)十分可笑的說(shuō)法這些觀點(diǎn)卻影響了術(shù)界多年，支持者不乏亞里士多德（Aristotle）和牛頓（Newton）這樣的科學(xué)巨匠。當(dāng)時(shí)有一種自然生論，它最核心的點(diǎn)是：生命，尤其單的生命，是由無(wú)命的物質(zhì)自然發(fā)生。最早支持自然發(fā)論的人是亞里士多。亞里士多德認(rèn)為質(zhì)是自然發(fā)生的，至還給各種物質(zhì)的源編制了一個(gè)目錄他認(rèn)為，每一種物的繁殖都需要“熱”。高等動(dòng)物是通“動(dòng)物熱”產(chǎn)生的低等動(dòng)物是在雨水空氣和太陽(yáng)熱的共作用下從黏液和泥中產(chǎn)生的。在當(dāng)時(shí)這些觀點(diǎn)卻被認(rèn)為普適的真理。牛頓曾為自然發(fā)生論搖吶喊，他認(rèn)為植物由逐漸變?nèi)醯腻缧?尾巴形成的。很多學(xué)家都支持自然發(fā)論。著名科學(xué)家海蒙特（Helmont）就曾提出：把糠和破布塞進(jìn)孔雀?jìng)€(gè)瓶里，將瓶子放在床下就會(huì)生出來(lái)小老。海爾蒙特是 17 世紀(jì)著名的化學(xué)家和哲學(xué)家南史他是引煉金術(shù)向化學(xué)學(xué)科變過(guò)程中的重要人，也是最早發(fā)現(xiàn)二化碳的人。他認(rèn)為頭等物質(zhì)燃燒后得的是野氣，也就是們常說(shuō)的二氧化碳海爾蒙特海爾蒙特化學(xué)方面的工作是破性的，但是在生自然發(fā)生論上卻摔一個(gè)大跟頭。但是應(yīng)該把這些說(shuō)法放當(dāng)時(shí)的歷史條件下看，在科技極其落的古代能夠進(jìn)行這深入的思考，提出樣的觀點(diǎn)，也是有定貢獻(xiàn)的。“原始”中的生命對(duì)于生的起源，還有一種學(xué)起源假說(shuō)。該假的主要內(nèi)容是，生的誕生經(jīng)歷了兩個(gè)要階段：第一階段在原始的大氣和海中，發(fā)生了前期的學(xué)反應(yīng)，形成了最始的有機(jī)物和生物分子體系；第二階，這些大分子形成始的生命?；瘜W(xué)起假說(shuō)中的原始地球洋，充滿(mǎn)了各種不的因素，里面具備化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的各條件，也有大量的分子物質(zhì)，就像一誕生生命的“原始”。“原始湯”的論是由蘇聯(lián)生物化家亞歷山大?伊萬(wàn)維奇?奧巴林（Oparin, Alexander Ivanovich）和印度生物學(xué)家霍爾（Haldane）共同提出的。而我經(jīng)常提及的“原始”實(shí)驗(yàn)是由奧巴林創(chuàng)造的。原始海洋圖景奧巴林在 1936 年出版了《地球上生羅羅的起源》在該著作中，他提了關(guān)于生命起源的說(shuō)。他認(rèn)為在原始地球大氣中，充斥大量的宇宙射線(xiàn)、外線(xiàn)、閃電等一些含著大量能量的能源，在它們的作用，原始大氣中的 CO2、N2、H2S、H2、NH3?等不斷地發(fā)生著聚豪彘應(yīng)，最終形成小分化合物，如氨基酸嘌呤、嘧啶、核糖，這些都是構(gòu)成大子生命物質(zhì)的基本分。原始的地球就一個(gè)反應(yīng)容器，內(nèi)火山持續(xù)噴發(fā)，溫很高，很多由火山發(fā)帶來(lái)的氣體，包 CH4、NH3、HCN、H2S、CO2 等共同組成了原始的大氣，在強(qiáng)的紫外線(xiàn)、宇宙射、高能粒子流、閃等能量的作用下，成了各種小分子化物?！霸紲睘?進(jìn)一步驗(yàn)證假說(shuō)的確性，科學(xué)家們嘗模擬原始地球中的氣和海洋環(huán)境，看能不能將無(wú)機(jī)物合簡(jiǎn)單的生命基本物，包括核酸和蛋白的前驅(qū)體：氨基酸多肽、核苷酸……基酸中的精氨酸1953 年，美國(guó)芝加哥大學(xué)的研究祝融米（Miller）在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，將注入 500 毫升的燒瓶，同時(shí)把玻瓶中的空氣抽走，入模擬原始地球還性大氣的由 CH4、NH3、H2 等組成的混合氣體。驗(yàn)中，他持續(xù)加熱瓶，讓水蒸氣和模原始大氣中的混合體通過(guò)密閉的管道入另外一個(gè)容量為 5 升的大燒瓶中，接著竦斯過(guò)電火花放來(lái)模擬原始大氣中雷電。一周后，實(shí)團(tuán)隊(duì)檢測(cè)聚集在容底部的溶液，看有有簡(jiǎn)單的物質(zhì)生成這些溶液就相當(dāng)于成的物質(zhì)被雨水沖后形成的原始海洋結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些經(jīng)放電冷卻的溶液中在 20 種有機(jī)物，其中包括 11 種氨基酸，而這 11 種氨基酸中有 4 種氨基酸是人體必需的氨基酸精衛(wèi)它分別是甘氨酸、丙酸、天冬氨酸和谷酸。藍(lán)色閃電這個(gè)果證實(shí)了奧巴林和爾丹假說(shuō)的正確性米勒對(duì)假說(shuō)中還原大氣的成分進(jìn)行了些改動(dòng)，他認(rèn)為原地球中還原性大氣主要成分應(yīng)該是 CH4、N2，以及微量的 NH3?和?H2O，因?yàn)榇罅康?NH3 會(huì)直接溶于水中。隨后米勒同事又做了大量的驗(yàn)，分別利用紫外、β 射線(xiàn)、高溫等作為能源，同時(shí)更混合氣體的成分，如，用 H2S 替代 H2O，用 HCN 替代 CH4，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明能夠產(chǎn)生氨基酸小子。氨基酸小分子生之后，生命的起就有了最基本的原。來(lái)自外太空的禮還有一種比較流行觀點(diǎn)：生命起源于太空，也就是常說(shuō)“泛生假說(shuō)”，又稱(chēng)為“宇宙胚胎種假說(shuō)”。1907 年，瑞典化學(xué)家斯特?奧古斯特?阿紐斯（Svante AugustArrhenius）最先提出了“宇宙胚種源假說(shuō)”。他提了這樣一種觀點(diǎn)：廣袤的太空中漂浮大量的“生命胚種，“生命胚種”就生命最原始的形式可以發(fā)展誕生出生。外太空中的隕石們?cè)谔罩须S著太風(fēng)、黑洞壓力等外的作用四處飄蕩。機(jī)會(huì)伴隨著隕石、星、星際塵埃等降到一些星球的表面如果恰好這個(gè)星球合適的條件進(jìn)行生的孕育，那么就會(huì)生出最原始的生命這樣外太空的“生胚種”就從一個(gè)星傳播到了另外一個(gè)球。而地球上的生正好來(lái)源于外太空“生命胚種”，造了地球上繁盛而多的物種。這種理論到很多科學(xué)家的支，包括美國(guó)國(guó)家航航天局（National Aeronautics andSpace Administration, NASA）的天體物理學(xué)家他們認(rèn)為地球上的命很可能是起源于 40 億年前墜入海洋的彗星。地球上存在很多隕石，其被研究得最為廣泛一顆是 1969 年墜落在澳大利亞奇森鎮(zhèn)的被命名為默奇森”的隕石。顆隕石中含有 70 多種氨基酸，包括常見(jiàn)的甘氨鴖、谷酸、丙氨酸等，還括兩種構(gòu)成生命不缺少的核酸分子：嘧啶和黃嘌呤。經(jīng)放射性碳測(cè)年分析證實(shí)了這些分子都在外太空就已經(jīng)形了，給“宇宙胚胎源假說(shuō)”提供了最接的證據(jù)。太空中隕石這樣的假說(shuō)存著一些難以解釋的題。例如，在外太中，存在著極具破性的射線(xiàn)，如紫外等，它們對(duì)于生命質(zhì)，包括所說(shuō)的“命胚種”都有強(qiáng)烈致死性，那么這些始的生命物質(zhì)是如存活下來(lái)的呢？另，在進(jìn)入地球的過(guò)中，還要經(jīng)歷一系高溫、高熱的嚴(yán)酷境的考驗(yàn)，地球上時(shí)的生存環(huán)境也未知，這些簡(jiǎn)單的蛋質(zhì)分子或者核酸分能夠在這樣的環(huán)境保持活性嗎？這種法還有待進(jìn)一步的實(shí)。在毒與熱的深關(guān)于生命的起源，有一種假說(shuō)得到了多人的認(rèn)可。這種說(shuō)認(rèn)為生命應(yīng)該是源于原始的海洋底。1979 年，在太平洋中深達(dá) 2000 米的海底，發(fā)現(xiàn)了很多冒著黑色液的噴發(fā)口。黑色溶液在被冰冷的海冷卻之后，形成一獨(dú)特的柱狀體。柱體附近存在很多原的微生物群落，包嗜硫細(xì)菌、古細(xì)菌，它們可以通過(guò)氧硫離子、錳離子、鐵離子等物質(zhì)來(lái)獲能量，將無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)為有機(jī)碳。海底涌的礦物元素也給這細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng)供養(yǎng)分，形成了一特殊的生態(tài)系統(tǒng)。底火山口海底噴出液體，溫度高達(dá) 350 攝氏度，并且含有?H2S、CH4、CN 等小分子，為非生物有荊山合提供了條件。這些能自養(yǎng)的細(xì)菌可以用熱泉中噴出的硫物中的能量去還原 CO2，來(lái)制造有機(jī)物。地質(zhì)精衛(wèi)的研究明，海底熱液噴口近的環(huán)境條件和原地球的環(huán)境極其相，因此，很多科學(xué)猜測(cè)原始的生命很能就是起源于海底水熱環(huán)境中，而不原先認(rèn)為的原始大。這樣的環(huán)境中存著大量豐富的還原物質(zhì)，可以通過(guò)氧這些還原性的物質(zhì)提供能量，然后逐地將無(wú)機(jī)物變成有物，再?gòu)男》肿雍?大分子，繼而逐步孕育出生命。這種說(shuō)得到了來(lái)自基因測(cè)序結(jié)果的支持和質(zhì)學(xué)研究的支持。國(guó)伊利諾伊大學(xué)的究人員卡爾?沃伊（Carl Woese）等對(duì)海底熱液口的細(xì)西岳進(jìn)行了基組序列分析，得出論：這些細(xì)菌是最單、最古老的古細(xì)原核生物，與真細(xì)和真核生物并列為三界，足以說(shuō)明它古老歷史。1996 年，美國(guó)基因組學(xué)研究所的研究人員對(duì)太平洋海底的一產(chǎn)甲烷的細(xì)菌進(jìn)行基因組序列分析，譯了 1700 個(gè)基因密碼，確定了類(lèi)古細(xì)菌是與真細(xì)和真核生物不同的三種分支，而且從源的角度來(lái)說(shuō)更為老，借此推斷這些細(xì)菌是原始生命最的形式。另外，地學(xué)上的證據(jù)也間接支持了這一假說(shuō)。沒(méi)有經(jīng)受變質(zhì)作用古老巖石上會(huì)保存生命活動(dòng)所遺留下的痕跡，這也是地學(xué)中探索生命起源重要依據(jù)。1997 年，在格陵蘭的伊塔地九鳳發(fā)現(xiàn)了被認(rèn)是極其古老的巖石該巖石經(jīng)過(guò)分析已有 38.5 億年之久，也是迄今為所發(fā)現(xiàn)的最為古老海洋沉積物，在巖中有明顯的生物存的痕跡，而在這么老的年代就有生命動(dòng)的痕跡，也間接明了生命起源于原海洋底部的古細(xì)菌甲烷八疊球菌屬古菌這種假說(shuō)提出之，也遭到了很多人質(zhì)疑。例如，有人為在海底附近的高會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)起到促進(jìn)作用，但高溫也對(duì)組成生命的蛋白質(zhì)有著極強(qiáng)破壞性；形成的黑的柱狀體復(fù)合物壽很短，只有幾十年時(shí)間，這么短的時(shí)內(nèi)是無(wú)法孕育出生的，并且周?chē)沫h(huán)酸性太強(qiáng)，pH 值為 1~2，不利于生命的誕生；等等在生命起源的“百爭(zhēng)鳴”之下，出現(xiàn)幾次影響較大的科爭(zhēng)論。第一次是在然發(fā)生論與生源論間展開(kāi)的。生源論相對(duì)于自然發(fā)生論言的，由法國(guó)生物家路易斯?巴斯德LouisPasteur）所提出，即生物不能夠自然發(fā)，只能通過(guò)生物的殖產(chǎn)生。最終，巴德通過(guò)一系列精確驗(yàn)提供了確鑿的證，宣告生源論的徹勝出。第二次爭(zhēng)論宇宙胚胎種源假說(shuō)化學(xué)起源假說(shuō)的爭(zhēng)，由于在外太空廣存在的紫外線(xiàn)和宇射線(xiàn)對(duì)于生命物質(zhì)有強(qiáng)烈的殺傷作用因此化學(xué)起源假說(shuō)據(jù)了上風(fēng)。第三次論的主角也是這兩理論，以?shī)W巴林學(xué)為代表的原始地表學(xué)起源說(shuō)已基本成并迅速推廣開(kāi)來(lái)，隨著射電天文學(xué)和宙化學(xué)的飛速發(fā)展宇宙中存在的大量機(jī)物相繼被發(fā)現(xiàn)，宙胚胎種源假說(shuō)又據(jù)了上風(fēng)。生命的源面對(duì)眾說(shuō)紛紜的說(shuō)，生命起源的真究竟是什么，依然一個(gè)未知數(shù)，也需等待我們進(jìn)一步的究。作者：劉銳來(lái)：《給青少年講生科學(xué)》編輯：張潤(rùn)本文來(lái)自微信公眾：原點(diǎn)閱讀 （ID：tupydread），作者：劉銳