书城科普读物探索神秘的大自然:变幻莫测的大自然
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第8章 关于生命起源的学说

生命的神造说

创造论否认一切的事物是自然形成的说法。它认为哪怕是正在呼吸的空气,也是需要被创造才得以产生。目前人类正在面临各种自然资源枯竭,生态平衡被破坏而带来的各种灾难的情况下,对大自然的驾驭更是感到无能为力。人类无能为力的时候,还能做什么呢?唯有依靠神。这不是愚昧,而是人的本能就是这样。从古至今,有很多说法来解释生命起源的问题。在中世纪的西方,《圣经》描绘的上帝,就有七天造万物之说。这是在中世纪大家普遍接受的说法。

在《圣经》上说,“起初,神创造天地。”

宇宙初始之时是无边无际混沌的黑暗,只有上帝之灵穿行其间。上帝对这无边的黑暗十分不满,就轻轻一挥手说:“要有光”,于是世间便有了光。上帝称“光”为“昼”,称“黑暗”为“夜”。不久亮光隐去,黑暗重临。从此,世界就有了昼与夜的交替。这是上帝创世的第一天。

第二天,上帝看到天空中依旧单调乏味,显得很不痛快,他便说:“天空中要有星体的运转以区别昼夜限定时节。”于是,天空又布满了星辰。

第三天,上帝看到大地混沌,便说:“要有苍穹把水隔开。”于是,天空把水分成了两部分:一部分在天上,称为云;一部分在地上,汪洋一片称为水。

第四天,上帝说:“天下的水应聚集在一起,使旱地显露。”于是,水便汇聚起来,旱地显露出来。上帝称旱地为“陆”,称聚水的地方为“海”。上帝又说:“陆地上要生出草木,生出能结籽的蔬菜和能结果的树木。”于是大地生出了草木,出现了各种瓜果蔬菜,籽实累累。整个大地生机盎然。

第五天,上帝说:“水中要有众多的鱼,天空中要有无数的鸟。”于是,世间出现了各种各样的鱼和飞鸟。鱼自在地畅游在水中,鸟自由地翱翔在天空。上帝又说:“地上要有各种动物。”于是,大地上出现了各种野兽和昆虫,野兽在地上奔跑自如,昆虫飞舞在花草中。

第六天,上帝看到阳光明媚,大地辽阔,世间一片姹紫嫣红,兽跳虫跃,鱼游鸟鸣。上帝十分满意,便高兴地说:“我要照我样式造人,让他管理地上的万物和走兽。”说完,上帝便用泥捏成一个泥人,并朝泥人吹了一口神气,人便在上帝的手里诞生了。上帝看到天地万物井然有序、生生不息,他造的人英俊健壮。他感到很满意,便在第七天休息下来。

后来,人们按照上帝造世的时间,也把每周分为7天,6天工作,第七天休息。或是5天工作,第六天做自己的事,第七天休息。并把每周的第七天称为“礼拜天”,用来感谢上帝造世的功德。

这种神造万物的说法,是我们的先民对于自然想象不理解的一种解释。在我国也有盘古开天地的说法。

传说在天地还没有开辟以前,宇宙就像是一个大鸡蛋一样混沌一团。没有东南西北,也没有前后左右。就在这样的世界中,诞生了一位伟大的英雄,他的名字叫盘古。巨人盘古在这个“大鸡蛋”中一直酣睡了约18000年后醒来,发现周围一团黑暗,当他睁开蒙眬的睡眼时,眼前除了黑暗还是黑暗。他想伸展一下筋骨,但“鸡蛋”紧紧包裹着身子,他感到浑身燥热不堪,呼吸非常困难。天哪!这该死的地方!

盘古盘古不能想象可以在这种环境中忍辱地生存下去。他火冒三丈,勃然大怒,于是他拔下自己一颗牙齿,把它变成威力巨大的神斧,抡起来用力向周围劈砍。“哗啦啦啦……”一阵巨响过后,“鸡蛋”中一股清新的气体散发开来,飘飘扬扬升到高处,变成天空;另外一些浑浊的东西缓缓下沉,变成大地。从此,混沌不分的宇宙一变而为天和地,不再是漆黑一片。人置身其中,只觉得神清气爽。

天空高远,大地辽阔。但盘古没有被胜利冲昏头脑,他担心天地会重新合在一起,于是叉开双脚,稳稳地踩在地上,高高昂起头颅,顶住天空,然后施展法术,身体在一天之内变化9次。每当盘古的身体长高1尺,天空就随之增高1尺,大地也增厚1尺;每当盘古的身体长高1丈,天空就随之增高1丈,大地也增厚1丈。

经过18000多年的努力,盘古变成一位顶天立地的巨人,而天空也升得高不可及,大地也变得厚实无比。天越来越高,地越来越厚,盘古的身体长得有90000里那么长了。

盘古仍不罢休,继续施展法术,不知又过了多少年,天终于不能再高了,地也不能再厚了。

这时,盘古已耗尽全身力气,他缓缓睁开双眼,满怀深情地望了望自己亲手开辟的天地。

啊!太伟大了,自己竟然创造出这样一个崭新的世界!从此,天地间的万物再也不会生活在黑暗中了。

盘古长长地吐出一口气,慢慢地躺在地上,闭上沉重的眼皮,与世长辞了。伟大的英雄死了,但他的遗体并没有消失:

盘古临死前,他嘴里呼出的气变成了春风和天空的云雾;声音变成了天空的雷霆;盘古的左眼变成太阳,照耀大地;右眼变成浩洁的月亮,给夜晚带来光明;千万缕头发变成颗颗星星,点缀美丽的夜空;鲜血变成江河湖海,奔腾不息;肌肉变成千里沃野,供万物生存;骨骼变成树木花草,供人们欣赏;筋脉变成了道路;牙齿变成石头和金属,供人们使用;精髓变成明亮的珍珠,供人们收藏;汗水变成雨露,滋润禾苗;呼出的空气变成轻风和白云,汇成美丽的人间风光;盘古倒下时,他的头化作了东岳泰山(在山东),他的脚化作了西岳华山(在陕西),他的左臂化作南岳衡山(在湖南),他的右臂化作北岳恒山(在山西),他的腹部化作了中岳嵩山(在河南)。传说盘古的精灵魂魄也在他死后变成了人类。所以,都说人类是世上的万物之灵。

事实上,在各个民族的初期都有关于宇宙万物起源的神话传说,这是远古先辈们对不能理解的自然现象的一种“自我解释”。而现在,创造论已经被证明为是一种荒谬的解释。

这种解释的根源是类比于人的制造能力,以及对概率论的错误应用。比如某宗教徒用手表自我形成的概率为零必然有造表者来证明人是被创造的。这种推理的根本错误在于他不懂得自然界普遍存在的自组织现象(如雪花、沙丘在一定条件下自动形成某种规则的形状,这显然不是被某高级主体有意制造的,而且也不能用概率论来推断)。生命体的最根本特征是自组织的,不是被制造的。

现代科技使人类拥有了非凡的制造能力,但却对更多的生命问题无能为力,原因也在于生命是自己组织的而不是被制造的,即便制造能力再大也无能为力。

生命起源的自然发生说

生命起源的自然发生说几乎与神创论有着同样古老的历史。自然发生说是19世纪前广泛流行的理论。这种学说认为,生命是从无生命物质自然发生的。自然发生论认为生命可以从非生命物质中自然产生。例如蛙可以从泥中长出,蛆虫可从腐肉中生出。从古希腊亚里士多德到近代的哈维、牛顿等大学者都坚信这一点。我国古代也有“腐草化萤”、“腐肉生蛆”、“白石化羊”等说法。在科学极其不发达的时代,人们根据“亲眼所见”得出“自生论”是很自然的。这显然是不科学的,但它在反对宗教的上帝造物的思想中,曾起过积极作用。

路易斯·巴斯德法国微生物学家巴斯德的实验才最后地否定了自然发生说。路易斯·巴斯德(1821~1895年),法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人。

巴斯德根据他的发酵研究认为,生物不可能在肉汤或其他有机物中自然发生,否则灭菌、菌种选育等就都是无意义的了。巴斯德做了一系列实验,证明微生物只能来自微生物,而不能来自无生命的物质。他做的一个最令人信服,然而却是十分简单的实验是“鹅颈瓶实验”。

他将营养液(如肉汤)装入带有弯曲细管的瓶中,弯管是开口的,空气可无阻地进入瓶中,而空气中的微生物则被阻而沉积于弯管底部,不能进入瓶中。巴斯德将瓶中液体煮沸,使液体中的微生物全被杀死,然后放冷静置,结果瓶中不发生微生物。此时如将曲颈管打断,使外界空气不经“沉淀处理”而直接进入营养液中,不久营养液中就出现微生物了。可见微生物不是从营养液中自然发生的,而是来自空气中原已存在的微生物(孢子)。这个实验现在看来十分一般,也很简单。但它首次证明微生物不是自然发生的。巴斯德据此否认地球上最初的生物是从非生命物质发展来的可能性,并断言生物只能由同类生物产生。

然而,巴斯德不清楚最初的生物又是从哪里来的。

生命起源的化学起源说

化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。

这一学说的代表是美国科学家米勒。他在实验过程中,把生命起源的4个阶段十分生动地展现在了人们面前:

(1)从无机小分子生成有机小分子的阶段。即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的,需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含氢气、氨气、甲烷和水蒸气等“还原性大气”。他先给烧瓶加热,使水蒸气在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸气冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。

(2)从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。

(3)从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。

(4)有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。

但米勒的实验也有很多的疑点,例如所使用的能量大小,不同气体的配合等虽然都产生了氨基酸、碳水化合物等物质,但仍不能证明这就是生命的起源。因为他所假设的大气层不能证明是原始的大气层,所得的结果就是不确定的。米勒本身也承认他的实验与自然界生命起源相距仍很遥远。并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命,那么,米勒假设大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立,因此,无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。

催化反应

催化反应,在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。化学反应中,反应分子原有的某些化学键,必须解离并形成新的化学键,这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中,加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(催化剂)其作用可降低反应的活化能,因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。