神学家认为,生命是最大的奇迹,人类生命是上帝的宇宙总计划中的最高成就。对科学家来说,生命是自然界中最令人惊讶的现象。一百年前,生命系统的起源及演化问题成了科学和宗教有史以来最大的冲突。达尔文的进化论动摇了基督教教义的基础。而且,自哥白尼把太阳放在了太阳系的中心以来,进化论又一次使普通百姓感受到了科学分析的深远影响。科学看来好像能够整个地改变人类对自己、以及对人与宇宙的关系的看法。
什么是生命?对物理学家来说,生命系统有两个与众不同的特征,一是其复杂,二是其组织,即便是单细胞生物,虽然原始,却显示出任何人工制品所无法比拟的复杂和精巧。例如,我们可以看看一个低级的细菌。仔细观察就会发现,它身上有复杂的功能和形态的网络。这细菌可以用多种多样的方式与其环境相互作用,它可以四处活动,攻击敌人,接近或逃避某些外部刺激,以一种有控制的方式交换物质。其体内的情况像是一个井井有条的大城市。负责进行控制的是细胞核,其中包含着遗传“密码”,就是使这细菌得以进行繁殖的全套化学指令。控制并左右这细菌的一切行为的化学结构是由多达上百万原子组成的分子。这上百万的原子是以复杂的、高度特殊的方式组成起来的。就生命的化学基础而言,最重要的是核酸分子,即大名鼎鼎的“双螺旋”形状的RNA和DNA(核糖核酸和脱氧核糖核酸)。
一个生物学上的生物体是由完全平常的原子组成的。看到这一点是重要的。不错,生物体的部分代谢功能是从其环境中获得新的物质,并排泄变了质的或用不着的物质。活细胞里的一个碳原子、氢原子、氧原子、硫原子,与细胞外的原子没什么两样。这些原子不停地在一切生物体中进进出出。那么,生命显然不能归结为生物体的构成成分的特性。生命是一种累加现象,像是重量。尽管我们不能怀疑一只猫或一棵天竺葵是活的,然而,假如我们想寻找一种迹象,说明一个单个的“猫原子”或“天竺葵”原子是活的,那我们就得白费力气。
这有时看上去是矛盾的。一些无生命的原子凑到一起怎么就成了有生命的了?有些人认为,不可能从无生命中创造出生命,因此一切活物中必有某种添加的非物质成分,一种生命力,或者说是精髓,其本源来自上帝。这就是古老的活力论学说。
经常用来支持活力论的一个论点与行为问题有关。活物的一个显著的特征是,它们的行为看上去都有某种目的性,好像是指向一个具体的目的。这种目的性在较高级的生命形式中最为明显。不过,一个细菌也能表现它在努力达到某些基本的目的,如取食。
在18世纪70年代,卢奇·加尔凡尼发现,用一对金属棒触动青蛙的腿,青蛙腿的肌肉便会抽动。于是,他得出结论说,这种“动物电流”就是那神秘的生命精髓在起作用。的确,那种认为电流与生命力有说不明白的联系的看法,随着法兰肯斯坦的故事而一代又一代的传下来。法兰肯斯坦是一个人造怪物,在一台电气装置噼叭响着放电时活了起来。
在这些年里,有一些所谓超自然现象的研究者声称,他们曾以一种相当玄妙的方式把通灵能力与先进技术结合起来,直接探测到了那神秘的生命力。有人出示了一些模糊的照片,上面显示出一些从各种活物身上(其中有人的手指)发出的雾状、丝状射线或光斑。
不幸的是,很难找到任何真正的科学证据来证明这些关于生命力的猜想。显然,那种假想的生命力将其自身显现出来的唯一途径是通过生命;生物显示生命力,非生物则不显示生命力。但这样一来,便把生命力弄成一个词语了,它就不再是关于生命的解释了。我们若说一个人,或一条鱼,或一棵树有生命力,这话是什么意思呢?意思不过是说这人,这鱼,这树是活的。至于在含糊而神秘的“实验”中所显示的生命力,因这些实验不可重复,所以这些实验及实验结果声名狼藉,显然很容易被指控为欺骗,于是很少有哪个专业科学家把它当真。
乞灵于某种生命力来解释生命的人犯了一个错误。这错误就是忽视了这一事实:由多个部分构成的一个系统可能在整体上会有一些其单个部分所没有的性质,或有一些放在单个部分上便无意义的性质。现在再来举一个例子。报纸上有一张由众多的小点组成的人脸照片。若是只看一个个的小点,看得再仔细也看不出一张大脸。只有把报纸拿开一些,较为粗略地把众多的小点看成是一个整体,而只有整体地看才能看出人脸的形象来。这形象不是众多小点本身的一种性质,而是小点集体的性质。人脸是在图形里,而不是在组成图形的一个个小点里。同样,生命的奥秘也不在原子里,而在原子的缔合模式里,其模式即其组合方式。就是说,生命的奥秘在于DNA和RNA之类的分子结构所包含的信息之中。一旦了解了整体现象的存在,也就用不着去寻找什么“生命力”了。原子用不着被“激活”才能产生生命现象。只要将原子以那种合适的复杂方式进行安排,就会出现生命。
我们现在正在讨论的东西有时被称作“整体论”对“还原论”。过去的三个世纪以来,西方科学思想的主要倾向是还原论。的确,“分析”这个词在最广泛的范围中被使用,这种情况也清楚地显明,科学家习惯上是毫无怀疑地把一个问题拿来进行分解,然后再解决它的。但是,有些问题(如钢丝锯)只能通过综合才能解决。它们在性质上是综合或“整体的”。一幅钢丝锯的图画,就像报纸上由众多小点组成的人脸图像一样,只能在更高一层的结构层面上才能够看得出来,单凭一个个的锯齿是看不出锯来的。这就是说,其整体大于其部分的总合。
在19世纪的物理学中,以及在发展物质的原子理论的过程中,科学的还原论被认真地提了出来。近来,生物学家们沿着还原论的思路,在阐明生命的分子基础方面取得了许多重大的成就。这些领先的进展鼓励了人们在学问的许多其他领域也采取还原论的思路。
然而,因到处运用还原论而引起的恶果,已招致了尖锐的批评,作家阿瑟.柯斯特勒说,还原论的看法否定在盲目的力量的相互作用中有价值观、意义和目的的地位,因而这种看法将其阴影投到了科学的界限之外,影响到我们整个文化的甚至政治的气候。许多批评者说,试图把活的生物体解释成不过是因偶然事件而胡乱结合起来的一堆堆无意义的原子,这严重地贬损了我们的存在价值。
就有生命的系统而言,没有谁否认一生物体是由原子集合而成的。错误的观念是把生物体只当作是原子的集合而已。把生物体说成不过是原子的集合而已,这种说法是可笑的,其可笑程度正如把贝多芬的交响乐曲说成不过是音符的集合而已,或把狄更斯的某本小说说成不过是词语的集合而已。生命的特性、一首乐曲的主题、一部小说的情节,是所谓的显现性的。其性质只有在整体结构层面上才能显现出来,而在部分层面上则是无意义的。部分的描述与整体的描述并不矛盾,二者是互补的,并且在其自身的层面上是正确的(假如我们仔细看看量子论,我们就会再次遇到一个系统有两个不同的、互补的描述的概念)。
很多相信宗教的人都准备承认,生命一旦出现在地球上,其后来的繁衍与发展,就可以用物理和化学定律结合达尔文的进化给以完满的解释。例如,生物体的生殖,就是DNA螺旋体对自己进行化学复制。
生命起源的四个过程
生命的起源可以分为四个关键过程:1. 无机小分子到有机小分子的转变:在地球早期,通过自然力量如闪电和紫外线的作用,无机小分子如氨、甲烷和水发生化学反应,生成了更复杂的有机小分子,例如氨基酸和脂肪酸。2. 有机小分子到生物大分子的转变:在原始海洋的条件下,这些有机小分子经过长时间的积累和...
生命起源的五个论点的主要内容是什么?
生命起源的五个主要论点如下:1. 自然发生说:这一论点认为生命可以从无生命物质自然发生。在19世纪之前,这一理论广泛流行,但现代科学实验已经否定了这个观点。2. 化学起源说:这一论点提出生命是在地球温度逐步下降后,非生命物质经过复杂的化学过程演变而来。化学起源说将生命起源分为四个阶段:无机小...
生命的起源
1.由小分子无机物形成小分子有机物 2.从小分子有机物形成大分子有机物 3.从大分子有机物形成多分子体系 4.从多分子体系形成原始生命 第一步是在原始大气中高温、紫外线以及雷电等自然条件的长期作用下完成的,第二、三、四步都是在原始海洋里完成的,原始海洋里所含的有机物,不断地相互...
生命的起源是什么?生物的进化过程?人类的出现?
生命的起源充满着神秘,科学家们普遍认为,生命的基石——氨基酸,是在宇宙的特定条件下自然形成的。这些氨基酸通过雷电等自然现象激发的化学反应,组合成了更复杂的有机分子。2. 生物的进化过程 生物的进化是一个漫长而复杂的过程,它从简单的无机物到复杂的有机物,再到最终生命的诞生,经历了无数的...
生命的起源是什么?谁能说明一下?
1. 生命的起源是长久以来科学家们探索的谜题。根据现有的科学理论,生命可能起源于光子的物理现象。光子,作为光的粒子表现,不断地相互碰撞和折射,形成了阿尔法射线和伽马射线。2. 这些射线进一步的相互作用导致了原子的形成,包括原子核和核外电子。原子之间的相互作用又组成了分子。3. 分子的集合体最终...
生命的起源
1. 地球形成后,经过一段漫长的化学演化,大气中的有机分子在自然能源的作用下合成,逐渐形成了生物单体,进而聚合成生物聚合物如蛋白质和核酸。2. 大约36亿年前,蛋白质出现,标志着最简单生命的诞生。从此,地球开始有了生命。生命的三个基本特征是:新陈代谢、繁殖和遗传。3. 地球上最早的生命形态...
生命是怎样起源的
关于生命起源,很早就有了各种解释。近几十年来,科学家通过实验研究,认为生命起源是通过化学进化过程。这个过程可以分为四个阶段:无机小分子生成有机小分子,有机小分子生成有机高分子,有机高分子组成多分子体系,多分子体系演变为原始生命。4. 蛋白质和核酸的重要性 蛋白质和核酸是生命的基础。1965...
地球上的生命是如何出现的
这些研究表明:在生命的起源中,从无机物合成有机物的化学过程,是完全可能的。 从有机小分子物质形成的有机高分子物质 蛋白质、核酸等有机高分子物质,是怎样在原始地球条件下形成的呢?有些学者认为,在原始海洋中,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(如吸附在粘土上),通过缩合作用...
生命是怎么从无到有的?
生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实,米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢?那就是在早期,地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈,比如说甲烷、氨气、水、氢气,还有原始的海洋,当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸,而这多种氨基酸,在常温常压下,它可能在局部...
生命的起源是什么?生命的起源是什么来的?是…
答:生命的起源是地球在宇宙中形成以后,经过了一段漫长的化学演化。也就是说,大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源(如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等)的作用下,合成了有机分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化氮等)。生命起源的化学进程经历了哪四个阶段?答:生命起源的...