面對地球長達 40 多億年的演化歷史，生命司幽誕生及生誕生之初的環(huán)境對們來說都是遙遠、秘而又無法直觀感到的。要還原生命源的真相，不僅需多學科的合作，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。生物究竟是如何誕生的玃如又從何時開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)達古代，人們都渴望解，大自然中的生都來自哪里？是神造的？是自然產(chǎn)生？還是由其他物種變而來的？在近代學誕生之前，神創(chuàng)占據(jù)著重要的地位當時人類沒有辦法科學理論來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、樹木草、飛禽走獸。然上帝依照自己的模創(chuàng)造了亞當，又用當?shù)囊桓吖莿?chuàng)造夏娃。法國巴黎圣院染色玻璃上的亞、夏娃神創(chuàng)論的一重要特點：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，而不會變另外的物種。在科并不發(fā)達的年代，于眼前的世界，人缺少最基本的認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)達古代，關(guān)于生命起萌生了很多在現(xiàn)在來十分可笑的說法這些觀點卻影響了術(shù)界多年，支持者不乏亞里士多德（Aristotle）和牛頓（Newton）這樣的科學巨匠。當時有一種強良然生論，它最核心的點是：生命，尤其單的生命，是由無命的物質(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)的源編制了一個目錄他認為，每一種物的繁殖都需要“熱”。高等動物是通“動物熱”產(chǎn)生的低等動物是在雨水空氣和太陽熱的共作用下從黏液和泥中產(chǎn)生的。在當時這些觀點卻被認為普適的真理。牛頓曾為自然發(fā)生論搖吶喊，他認為植物由逐漸變?nèi)醯腻缧?尾巴形成的。很多學家都支持自然發(fā)論。著名科學家海蒙特（Helmont）就曾提出：把糠和破布塞弄明一個瓶里，將瓶子放在床下就會生出來小老。海爾蒙特是 17 世紀著名的化學家和哲學家，他是引煉金術(shù)向化學學科變過程中的重要人，也是最早發(fā)現(xiàn)二化碳的人。他認為頭等物質(zhì)燃燒后得的是野氣，也就是們常說的二氧化碳海爾蒙特海爾蒙特化學方面的工作是破性的，但是在生自然發(fā)生論上卻摔一個大跟頭。但是應(yīng)該把這些說法放當時的歷史條件下看，在科技極其落的古代能夠進行這深入的思考，提出樣的觀點，也是有定貢獻的。“原始”中的生命對于生的起源，還有一種學起源假說。該假的主要內(nèi)容是，生的誕生經(jīng)歷了兩個要階段：第一階段在原始的大氣和海中，發(fā)生了前期的學反應(yīng)，形成了最始的有機物和生物分子體系；第二階，這些大分子形成始的生命。化學起假說中的原始地球洋，充滿了各種不的因素，里面具備化學反應(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?伊萬維奇?奧巴林（Oparin, Alexander Ivanovich）和印度生物學家霍爾（Haldane）共同提出的。而我經(jīng)常提及的“原始”實驗是由奧巴林創(chuàng)造的。原始海洋圖景奧巴林在 1936 年出版了《地球上生命的起源石夷在該著作中，他提了關(guān)于生命起源的說。他認為在原始地球大氣中，充斥大量的宇宙射線、外線、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)生著聚合應(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)帶來的氣體，包 CH4、NH3、HCN、H2S、CO2 等共同組成了原始的大氣，后稷強的紫外線、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?進一步驗證假說的確性，科學家們嘗模擬原始地球中的氣和海洋環(huán)境，看能不能將無機物合簡單的生命基本物，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，美國芝加哥大學的研究生米（Miller）在導師的指導下，將注入 500 毫升的燒瓶，同時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密閉的管道入另外一個容量為 5 升的大燒瓶中，接著通海經(jīng)電火花放來模擬原始大氣中雷電。一周后，實團隊檢測聚集在容底部的溶液，看有有簡單的物質(zhì)生成這些溶液就相當于成的物質(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，它分別是甘氨酸、丙酸、天冬氨酸和谷酸。藍色閃電這個果證實了奧巴林和爾丹假說的正確性米勒對假說中還原大氣的成分進行了些改動，他認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，因為大量的 NH3 會直接溶于水中。隨后米勒同事又做了大量的驗，分別利用紫外、β 射線、高溫等作為能源，易傳時更混合氣體的成分，如，用 H2S 替代 H2O，用 HCN 替代 CH4，實驗的結(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。來自外太空的禮還有一種比較流行觀點：生命起源于太空，也就是常說“泛生假說”，又稱為“宇宙胚胎種假說”。1907 年，瑞典化學家斯特?奧古斯特?阿紐斯（Svante AugustArrhenius）最先提出了“宇宙胚種源假說”。他提了這樣一種觀點：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。外太空中的隕石們在太空中隨著太風、黑洞壓力等外的作用四處飄蕩。機會伴隨著隕石、星、星際塵埃等降到一些星球的表面如果恰好這個星球合適的條件進行生的孕育，那么就會生出最原始的生命這樣外太空的“生胚種”就從一個星傳播到了另外一個球。而地球上的生正好來源于外太空“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家的支，包括美國國家航航天局（National Aeronautics andSpace Administration, NASA）的天體物理學家他們認為地球上的命很可能是起源于 40 億年前墜入海洋的彗星巫肦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，包括常見的甘氨白鳥、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)放射性碳測年分析證實了這些分子都在外太空就已經(jīng)形了，給“宇宙胚胎源假說”提供了最接的證據(jù)。太空中隕石這樣的假說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，如紫外等，它們對于生命質(zhì)，包括所說的“命胚種”都有強烈致死性，那么這些始的生命物質(zhì)是如存活下來的呢？另，在進入地球的過中，還要經(jīng)歷一系高溫、高熱的嚴酷境的考驗，地球上時的生存環(huán)境也未知，這些簡單的蛋質(zhì)分子或者核酸分能夠在這樣的環(huán)境保持活性嗎？這種法還有待進一步的實。在毒與熱的深關(guān)于生命的起源，有一種假說得到了多人的認可。這種說認為生命應(yīng)該是源于原始的海洋底。1979 年，在太平洋中深達 2000 米的海底，發(fā)現(xiàn)了很多冒貳負黑色液的噴發(fā)口。黑色溶液在被冰冷的海冷卻之后，形成一獨特的柱狀體。柱體附近存在很多原的微生物群落，包嗜硫細菌、古細菌，它們可以通過氧硫離子、錳離子、鐵離子等物質(zhì)來獲能量，將無機碳轉(zhuǎn)為有機碳。海底涌的礦物元素也給這細菌的繁殖和生長供養(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 350 攝氏度，并且含有?H2S、CH4、CN 等小分子，為非生物有機合提供了條件。這些能自養(yǎng)的細菌可以用熱泉中噴出的硫物中的能量去還原 CO2，來制造有機物。地質(zhì)學的龍山究明，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，很多科學猜測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)，可以通過氧這些還原性的物質(zhì)提供能量，然后逐地將無機物變成有物，再從小分子合大分子，繼而逐步孕育出生命。這種說得到了來自基因測序結(jié)果的支持和質(zhì)學研究的支持。國伊利諾伊大學的究人員卡爾?沃伊（Carl Woese）等對海底熱液口的細菌進行了基組序列分析，得出論：這些細菌是最單、最古老的古細原核生物，與真細和真核生物并列為三界，足以說明它古老歷史。1996 年，美國基因組學研究所的研究人員對太平洋海底的一產(chǎn)甲烷的細菌進行基因組序列分析，譯了 1700 個基因密碼，確定了類古細菌是與真細和真核生物不同的三種分支，而且從源的角度來說更為老，借此推斷這些細菌是原始生命最的形式。另外，地學上的證據(jù)也間接支持了這一假說。沒有經(jīng)受變質(zhì)作用古老巖石上會保存生命活動所遺留下的痕跡，這也是地學中探索生命起源重要依據(jù)。1997 年，在格陵蘭的伊塔地區(qū)景山現(xiàn)了被認是極其古老的巖石該巖石經(jīng)過分析已有 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的痕跡，也間接明了生命起源于原海洋底部的古細菌甲烷八疊球菌屬古菌這種假說提出之，也遭到了很多人質(zhì)疑。例如，有人為在海底附近的高會對化學反應(yīng)的進起到促進作用，但高溫也對組成生命的蛋白質(zhì)有著極強破壞性；形成的黑的柱狀體復合物壽很短，只有幾十年時間，這么短的時內(nèi)是無法孕育出生的，并且周圍的環(huán)酸性太強，pH 值為 1~2，不利于生命的誕生；等等在生命起源的“百爭鳴”之下，出現(xiàn)幾次影響較大的科爭論。第一次是在然發(fā)生論與生源論間展開的。生源論相對于自然發(fā)生論言的，由法國生物家路易斯?巴斯德LouisPasteur）所提出，即生物不能夠自噓發(fā)，只能通過生物的殖產(chǎn)生。最終，巴德通過一系列精確驗提供了確鑿的證，宣告生源論的徹勝出。第二次爭論宇宙胚胎種源假說化學起源假說的爭，由于在外太空廣存在的紫外線和宇射線對于生命物質(zhì)有強烈的殺傷作用因此化學起源假說據(jù)了上風。第三次論的主角也是這兩理論，以奧巴林學為代表的原始地表學起源說已基本成并迅速推廣開來，隨著射電天文學和宙化學的飛速發(fā)展宇宙中存在的大量機物相繼被發(fā)現(xiàn)，宙胚胎種源假說又據(jù)了上風。生命的源面對眾說紛紜的說，生命起源的真究竟是什么，依然一個未知數(shù)，也需等待我們進一步的究。作者：劉銳來：《給青少年講生科學》編輯：張潤本文來自微信公眾：原點閱讀 （ID：tupydread），作者：劉鼓