《难忘的记忆》人·漫话生命(1246)

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2.2
(陕西)张福生
自然界中的物体有两类,一类无生命,一类有生命。有生命的物体叫生物,生物包括动物、植物和微生物(细菌、病毒等)。
生命是大自然巧夺天工之作。在现在的地球上,生活着150多万种动物、40多万种植物和20多万种微生物,构成了一个蜂飞蝶舞、鸟语花香、山青水秀、绚丽多彩的生命世界,繁衍进化,生生不息。地球上到处都有生命踪迹。
达尔文进化论的起始点是生命已经形成,也可以认为,是从单细胞生物进化开始。从受精卵开始的胚胎发育、个体发育过程重复了或反映了达尔文的种系生物进化树,这就是众所周知的海克尔重演律,并没有涉及到细胞前,如蛋白质、核酸及其分子的从无序到有序,从无组织到有组织的进化。那么最原始的单细胞生命是如何形成的呢?生命起源是古今最重大的科学探索课题,然而却又是至今依旧了解甚少、争议最大的生物学问题。
基督教认为是万能的上帝创造了生命;佛陀认为生命乃物质因缘相聚而成,众生业报如此,本该如此,生命生生不息,轮回不止;道家认为生命因“道”而成,“道生一,一生二,二生三,三生万物。”“道法自然”,这似乎和“自然发生说”(认为生命尤其是简单生命是由无生命的物质自然发生的)相近似。从近年来国际生命学术会议研究论文看,当代生命起源的假说可归纳为两大类,一是“化学进化说”,二是“宇宙胚种说”。
科学家利用碳同位素测定分析研究认为,无论是微观生命,还是宏观生命,似乎所有的生命体,在地球表面刚刚凝固成固体不久,大约是38.5亿年前生命现象就诞生了,产生了三大分枝细胞,即古核细胞(古细菌)、原核细胞(真细菌)、真核细胞(有核细菌),其中真核细胞可能是后来动物和人类的起源。大约在19亿年前才进化具有完整细胞核的细胞。脊椎动物的发生已经是4~5亿年的事了。
生命的起源首先是原始有机物的起源与早期进化。化学进化的作用是造就一类原始化学材料,这些化学材料构成氨基酸、糖等生命通用的“结构单元”,核酸和蛋白质等生命物质就来自这些“结构单元”的结合。一般说,生命的进化过程包括四个阶段:无机物小分子生成有机物小分子;有机物小分子形成有机物大分子;从有机物大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系;从多分子体系演变为原始生命。1965年和1981年,我国首次在世界上人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点。
恩格斯曾指出:“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”(《反杜林论》)我国《周易》指出:“天地絪缊,万物化醇”。《周易》这句堪称人类第一道化学反应的方程式,表明生命来源于阴阳气化。醇,即有机化合物的一类,是生命化学原始物质。
生命是蛋白体的存在方式,蛋白体是由蛋白质和核酸组成。蛋白质是一种结构非常复杂的高分子化合物,它是由许多不同的氨基酸组成的。氨基酸有20种,而且每种氨基酸又是按照严格的次序排列的。自然界是怎样形成第一个蛋白质分子,我们还不清楚,但是人工合成蛋白质已经实现,只是怎样从蛋白质演变成有生命的细胞,这中间的奥秘还无法解开。尽管近来有美国科学家宣称人工造出了生命,其实那人工制造的所谓生命、人造细胞离真正的生命还差十万八千里哩。
原始生命是非细胞形态,而后不断演化和发展成细胞形态,这是一次质的飞跃。正如恩格斯说的:“随着这第一个细胞的产生,整个有机体的形态形成的基础也产生了。”
我们至今知道的事实是,完整的生命起源不可能在实验室里重复,在当今的地球环境里,也不可能自然产生生命,因为没有原始生命产生的原始地球环境条件。
人类现在无法想象几十亿年前原始地球的环境状况,人们只能推测,原始地球每时每刻都处在星球运动、日月运转、陨石撞击、火山爆发、雷电交加、磁极变化之中,所产生的电、光、热、磁、放射线等直接或间接地接触到不同时空点组成生命元素的原子结构,受物理化学因素激发演化,加上长期自然选择及生命自组织功能,引发原始生命基因突变、重排、扩增,形成了千姿百态多样性的生命景观。
尽管说生命的产生及进化是偶然的,概率几乎为零的可能事件,但在自然选择、基因偶然突变和自组织功能因素下,便大大降低了生命的产生和进化的偶然性。有的学者认为自组织对生物进化的作用,并不亚于自然选择。况且,生命的诞生和进化并不是一个完全随机的进程,因此不能做简单的概率计算。
人们观察生命,感觉生命结构功能的神奇,似乎是一种智慧者的设计。在生命出现之前,要形成蛋白质,必须有许多氨基酸以正确的序列,接成长链,需要耗能(这不算难题,地球早期富有能源),问题在于,在有能量的前提下怎能创造出具有高度特殊序列的微妙的分子链呢?人们的搞不清楚怎么会以一种设计的特殊状态,输入到这一系统(氨基酸)?生活的体细胞中,这一步是由细胞的分子机构控制下实现的。但在混乱的前“生物化学浓汤”中,氨基酸只能一般地(即偶然地)相互接触,它不可能排成生物分子那种既长又有特殊顺序的排列。
生命的复杂程度并不与基因数目成正相关,生命的本质是由组成生命体元素之间的元素关系决定,而非元素物质本身。生命体关键的“软件”是生命信息。问题在于,生命精巧的密码系统是如何形成的?生命无非是一堆原子碰撞的产物,那呆头呆脑的原子怎样写出它们“自身”的“软件”?最初的活细胞所需要的特殊信息形成从何而来?要知道生命信息并不隐含于物理化学定律之中。这一切的问题我们至今还无法得到令人信服的解释。这也难怪“神创论”者反对达尔文和自组织发生(机遇)论者常用2个例子嘲笑:飓风吹过废品站,能否组装出波音747;猴子坐在打字机前,能否敲出有意义的句子。
至于宇宙胚种说,这个学说认为,生命并非源于地球表面的化学进化,而很可能来自宇宙生命的胚种。在地球形成前,原始尘云产生了大量的简单有机物分子,在几十亿年前随慧星坠入地球海洋,为地球提供了生命诞生的需要的原材料……而且,有学者认为,在宇宙太空其它星球上也不能排除有生命的存在,或者称之为另类智慧生物(如外星人等)等。
宇宙没有目的,但宇宙有有序的结构和铁的规律。生命形成的动力只能是有序的规律的宇宙。无序宇宙世界不利于生命的物质存在,维持宇宙秩序的力量深入到宇宙的每一部分,同时也传达着宇宙的规律,处于宇宙的每一角落都可以感受到宇宙规律的影响,被创造出来的生命形式是宇宙存在模式的复制,他们的形态是宇宙形态的一种变形。一切生命生存形式来自于宇宙自然整体有序的存在状态,自然模式提供了把物质组织起来构成生命物质的推动力和构造蓝图(如DNA)。一切生命外形外观都是在进化中自我调控的。人们不难看出,这种自我行为(自组织)是任何谓之“科学”的逻辑的力量都无法去完成的,而且这个自然的进化演变过程则长达几十亿年之久,这恐怕不能不是生命的由来吧。什么是道家的“道”,什么是上帝,这恐怕就是“道”、“上帝”。由于时光不可逆转,生命之谜也就神秘难解了。
“路漫漫其修远兮”,看来,人类探索生命起源之路还将继续走下去。
作者简介:
张福生,男,汉族,1943年2月生于陕西省三原县,祖籍山西省临猗县北辛乡张家坡。1969年毕业于西安交通大学医学院(原西安医学院)医疗系,分配到陕西省柞水县红岩寺地段医院从事医疗工作。1988年调回三原县医院,内科副主任医师职称,曾先后担任医务科科长、业务副院长职务,2003年退休。医学知识和技能全面,业余兴趣广泛,涉猎哲学、文化、宗教、心理学、生命科学等领域。2012年4月,张福生著书《人·漫话生命》,由中国文化出版社出版。