《生命起源的七条线索》第1/3页
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《生命起源的七条线索》
作者：凯恩斯
内容简介： 以侦探故事的风格论述了地球生命的起源问题。作者在叙述生命起源的难点时,运用福尔摩斯式的破案方法,一步步将读者引入生物学、地质学等科学领域,寻找生命起源的线索,使读者在轻松愉快的气氛中尽情领略科学的奥妙。"
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第一章询问 1
“福尔摩斯先生，你看这个谜有解开的希望吗？”她问道，问话中带有一丝严厉的口吻。
“哦，这个谜！”他回应着，思绪开始回到现实中来。“是的，这是一个非常复杂、深奥难解的案件。否认这一点是荒谬的。不过，我可以向您保证，我会调查此事，而且如果有所发现，我会让您知道。”
“你找到线索了吗？”
“您已经为我提供了七条。当然我必须对这些线索进行检验，然后才能对它们的价值做出评价。”
“你怀疑某个人吗？”
“我怀疑我自己。”
“什么！”
“我怀疑我会过快地得出结论。”
“进化”是生物学中一个基本概念。无论报界对有关“进化”概念引起的争论如何报道，实际上，生物学家并没有在这个问题上苦苦纠缠。人们对进化如何发生以及进化有多快等问题也许还在争论，但进化已实际发生这一点几乎已无人再提出争议。目前地球上形形『色』『色』的生物均从一个共同的祖先进化而来。这种观点的可靠『性』不是由单一论证所确定而是由生物学家的日常经验所证明。生物学家做了无数次细致的和一般的观察，所得结果均与这种观点相符合。生物学家对生命的相关『性』进行全面审视的过程把生物学变成了一门连贯的学科。生物学完全成为了一门研究进化因果的学问。在这个意义上，有关生命起源的问题首先是一个有关进化起源的问题。
用这种呆板的方式叙述问题并非要否定有关地球上生命的起源这一问题的深奥和复杂『性』。有关这一问题的线索很多，远不止福尔摩斯所掌握的七条。然而这些线索并不是和问题直接相关，而那些最为明显的又不一定是最重要的。因此，我们将对其中许多线索进行推理检验，找出并剔除一些不相干的线索，同时避免过快地形成结论。这样一来，七条显得特别有用的线索就将呈现出来，这些线索所提出的有关生命的起源的全部观点也将公之于众。
在我们能够真正开始对这一问题进行探讨之前，一些词汇所表达的概念必须先弄清楚。首先我们来看看“生命”这个词。
我从词典里查到，生命是介干出生与死亡之间的阶段。但是，这种释义却不是我想要讨论的。本书也像《地球上的生命》一书一样，所要讨论的是作为一种现象的生命。生命是一种特『性』，为人、霉菌和金盏花所共有，这是一种相当模糊的特『性』，虽然在多数情况下显而易见，但遗憾的是，要给它做一限定却又特别困难。
我倾向干认为“生命”这个词具有模糊且不能限定的『性』质，但它总是以某种方式包容了一个笼统的概念。柯尔律治给“生命”下了这样的定义：“我以为生命是……一个整体，这个整体是各个部分存在的先决条件。”我们有关生物的印象来自于生物具有的内在的独创『性』以及按照一定目的设计和组合起来的外表。我们可以把生物看作是一种自然发生的机制。我们还知道一个生物的目的是生存、竞争和繁衍。
必须承认，柯尔律治想要寻找的是某种比机制更具想象力的东西，即某种特别神奇的聚合力，或者说生命的某种本『性』，某种使生物区别于非生物的本质的魔力。这就是我们所说的生机论。生机论是一种已被正式宣布过时了的理论。然而一些受人尊敬的科学家，其中大部分为物理学家，似乎仍然认为“生命”不止是一种机制。他们将寻找一种意义深远的区分生物与非生物的分界线。不管怎么说，有一种假设很具诱『惑』力。这种假设说，如果生命实际上不是源自某种超自然的东西，那么它至少应该是源自某种发生概率极低的非常事件，即从死到生的飞跃，这样一来，有关生命的起源就附上了魔力的痕迹。
我更倾向于赞同一种相反的看法。目前持这种看法的人已居多数。这就是假定达尔文创立的驱魔说可以继续用于对生命起源的探讨。
达尔文劝说我们相信，生物具有的似乎带有目的『性』的结构通常可以，也许总是可以，归结于自然选择作用的结果。假设你拥有某种具有繁衍同类能力的生物；假设这种生物繁衍的后代有时会出现一些不规则的变异；假设这种变异可以遗传；假设其中某些变异可给物主带来好处；假设在这些具有繁衍能力的实体之间存在竞争，即假设繁衍的后代过多因而不是所有的后代皆能存活到本身也具有繁衍后代能力的时候；那么，这些实体繁衍后代的能力就会有所改善。在这样的环境中，大自然起的是选择物种的作用，物种因此不能不对自身加以改善。
由此可见，自然选择比“适者生存”的涵义要广，它的涵义还包括前面提到的那些假设。然而，自然选择仅仅是进化机制的一个组成部分。任何试图解释生物的多样『性』和复杂『性』的理论都必须同时将由已变化的和正起变化的环境形成的已变化的和变化之中的挑战考虑进去。作为物种的培育者和物种竞争的裁判，大自然在选择应授予头奖的物种时总是不断改变主意。天择的不断变化所形成的压力是大自然具有的创造力的一个重要部分。
尽管如此，自然选择仍然是进化的一个关键『性』因素，是一个必不可少的条件。离开自然选择，生物甚至无法适应已经给定的环境，更不用说去适应新的环境。离开自然选择，有关生命形成的整个过程根本就不可能开始。如此说来，我们把那种我们称之为“生命”的生物内在的独创『性』放在进化中去讨论就显得比较容易。这就是说，生命是进化的产物。
既然如此，生命就不是某种会突然出现的绝对的属『性』，生命应是在进化初期以渐进方式出现；在最初符合前面提到的那些假设情况的最初的进化实体和后来的进化实体之间并没有严格的分界线。没有谁会去关心这两者之间究竟有什么区别。当你能够弄明白进化过程中发生的事情时，你就会对区分最初的进化实体和后来的进化实体失去兴趣。就像我在前文所说的那样，
第一章询问 2
“生命”是一个模糊概念。我们最好还是停留于此。
然而且慢。你也许会说，按照这种解释，“生命”岂不是不需要由生物来产生了吗？
是的。进化所需的是自然选择，而自然选择所需的则是符合前面提及的那些假设情况的东西。用于这种解释的法则中没有任何法则说明自然选择所需的东西必须是“有生命的”东西。现在，我们形成了一个奇特的看法，之所以如此是因为我们知道的所有能够进化的东西都已经进化。
至此，我们所要探讨的问题应从何入手这一点已再清楚不过：如果我们想要弄清楚生命的起源，弄清楚生命会怎样逐渐出现，我们首先必须弄清楚进化的起源。我们首先必须找到那些能够进化但尚未进化的东西。如果这样的东西在进化最初开始时确实存在，那么类似的东西现在也应该仍能找到或能被造出。
能够在进化的范畴内予以确定的另一个词叫有机物。有机物是进化的参与者。为论述方便起见，讲得更具体一点就是，有机物是进化的必要条件。我们刚才讨论的那些最早能够进化的东西在当时不会是“活的”，但它们却仍然会是有机物。
在对进化发生的方式以及有机物如何繁衍和如何将其本身特征传给后代的方式有了一个基本的了解之后，有关生命起源这一问题中最难弄清楚的难点原则上看起来似乎已经解决。至本世纪中叶，一些生物化学家和其他科学工作者就已感觉到，某些在显微镜下呈现为无特定结构的松散一团的细菌和比它们更小的分子集结体之间可能仅有一道小小的裂口，后者可能就是最早进入进化的有机物。
在 50 年代初期，人们对有关生命起源的研究充满了乐观。当时科学家突然发现了遗传的分子基础。此外，人们对地球的原始环境的研究得出的占主导地位的看法表明有关这种分子系统的组成部分在当时曾无处不在。早期地球上的大气层据认为与目前木星上的大气层相似，主要也是由氢、甲烷和氨等气体组成。事实证明，目前在所有有机物中发现的某些氨基酸用这些气体很容易就可以合成。既然合成了这种氨基酸，总会有机会合成其它氨基酸，而且在这个过程中说不定还可以发现某些可能会减少合成所需运气的特殊效应。