從生命的豐富多彩來看,地球上的生命是宇宙中其它星球無法比的:水族昆蟲,飛禽走獸,花草樹木,奇珍異獸等。其它星球連一顆小草,一隻螞蟻,甚至一個細胞都找不到。在浩瀚的宇宙中,地球實在是非常獨特的,可以說風景地球獨好!
好奇的萬物之靈長的人類總會天問不息:這些多彩多姿的生命來自於何處?又要去往何方?
生命究竟是怎樣起源的?這個問題存在著多種臆測和假說,並有很多爭議,是現代自然科學正在努力解決的重大問題。
我們一同去看看生命起源的幾種學說。
一、宇宙生命論(或生命外來論)
這一假說提倡「一切生命來自宇宙」的觀點,認為地球上最初的生命來自宇宙間的其他星球,即「地上生命,天外飛來」。這一假說認為,宇宙太空中的「生命胚種」可以隨著隕石或其他途徑跌落在地球表面,即成為最初的生命起點。現代科學研究表明,在已發現的星球上,自然狀況下是沒有保存生命的條件的,因為沒有氧氣,溫度接近絕對零度,又充滿具有強大殺傷力的紫外線、X射線和宇宙射線等,因此任何「生命胚體」是不可能保存的。這個假說實際上把生命起源的問題推到了無邊無際的宇宙中去了,同時這個假說對於「宇宙中的生命又是怎樣起源」的問題,仍是無法解釋的。
二、自然發生論
又稱「自生論」或「無生源論」,認為生物可以隨時由非生物產生,或者由另一些截然不同的物體產生。如中國古代所謂「肉腐出蟲,魚枯生蠹」。中世紀有人認為樹葉落入水中變成魚,落在地上則變成鳥等。自然發生說是19世紀前廣泛流行的理論,這種學說認為,生命是從無生命物質自然發生的。如我國古代認為的「腐草化為螢」(即螢火蟲是從腐草堆中產生的),腐肉生蛆等。在西方,亞里斯多德(公元前384~公元前322年)就是一個自然發生論者。有的人還通過「實驗」證明,將穀粒、破舊襯衫塞入瓶中,靜置於暗處,21天後就會產生老鼠,並且讓他驚訝的是,這種「自然」發生的老鼠竟和常見的老鼠完全相同。
1860年,法國微生物學家巴斯德設計了一個簡單但令人信服的實驗,徹底否定了自然發生說。巴斯德進行了著名的鵝頸燒瓶實驗。鵝頸瓶實驗是假設細菌、微生物的移動需要依靠菌毛、鞭毛,並且需要在有液體介質的情況下才能正常移動。他把肉湯灌進兩個燒瓶裡,第一個燒瓶就是普通的燒瓶,瓶口豎直朝上;而第二個燒瓶,瓶頸彎曲成天鵝頸一樣的曲頸瓶。然後把肉湯煮沸、冷卻。兩個瓶子都沒有用塞子塞住瓶口,而是敞開著,外界的空氣可以暢通無阻地與肉湯表面接觸。他將兩個燒瓶放置一邊。過了三天,第一個燒瓶裡就出現了微生物,第二個燒瓶裡卻沒有。他把第二個瓶子繼續放下去:一個月、兩個月,一年、兩年……直至四年後,曲頸頸瓶裡的肉湯仍然清澈透明,沒有變質和產生微生物。巴斯德認為,肉湯中的小生物來自空氣,而不是自然發生的。他的實驗為科學家進一步否定「自然發生論」奠定了堅實的基礎。
現代生物學,化學的研究結果更加徹底地否認了自然發生論的可能性,生命的創造只能通過遺傳物質的複製,以及細胞的分裂過程來實現。我們在生活中所直觀觀察到的生命「自生」現象,全部都是某種不易發現的複製過程在起作用。
三、化學進化說
化學起源說是被很多學者接受的生命起源假說。這一假說認為,地球上的生命是在地球溫度逐步下降以後,在極其漫長的時間內,由非生命物質經過極其複雜的化學過程,一步一步地演變而成的。
米勒在他的實驗中假設在生命起源之初大氣層中只有氫氣、氨氣和水蒸氣等物,其中並沒有氧氣等,當他把這些氣體放入模擬的大氣層中並通電引爆後,發現其中產生了一些胺基酸,胺基酸是合成蛋白質的基本單元,而蛋白質是生命存在的形式,因此他認為生命從無到有的理論將可以確立了,證明生命是進化而來的。 但米勒的實驗也有很多的疑點,例如所使用的能量大小,不同氣體的配合等。雖然都產生了胺基酸、醣類等物質,但仍不能證明這就是生命的起源。因為他所假設的大氣層不能證明是原始的大氣層,所得的結果就是不確定的。米勒本身也承認他的實驗與自然界生命起源相距仍很遙遠。
該理論也並非被所有人所接受。其質疑者認為,僅僅能夠證明蛋白質大分子可以自然形成便宣稱生命可以如此自發產生,就好比給猴子一臺印表機,就宣稱它可以寫出一本紅樓夢。形成一個大分子固然簡單,但是形成含有生命信息的DNA,蛋白質需要這些有機小分子以一種非常非常特別的方式組合。就好比用打字機打出一本完全隨機的書固然簡單,寫出一本紅樓夢卻難上加難。僅僅依賴於隨機過程,形成有效生命分子的概率可以小到在1億個宇宙的年齡這麼長的時間也不太可能發生。生命的信息是怎樣被創造的?在很長時間中,該理論的支持者都沒有對這一質疑給出有效的解答。
四、宗教創造論(或神創論)
創造論認為世界萬物都是由神所創造。在《聖經》上說,「起初,神創造天地......''
創造論的質疑者認為神造說的根源是類比於人的製造能力,以及對概率論的錯誤應用。我們用手錶自我形成的概率為零必然有造表者來證明人是被創造的。他們認為這種推理的根本錯誤在於他不懂得自然界普遍存在的自組織現象(如雪花、沙丘在一定條件下自動形成某種規則的形狀,這顯然不是被某高級主體有意製造的,而且也不能用概率論來推斷)。生命體的最根本特徵是自組織的,不是被製造的。
事實上,但這種觀點並不能否認創造論的合理性。雪花,沙丘的特點在於重複性,也就是說,自組織可以形成複雜的有序結構,但這些結構卻不能包含大量的信息,而只能是有規律的序列。而蛋白質,遺傳物質包含了大量的信息,這是自然過程無能為力的。
就好比如果一本書上寫滿了同一個字,我們沒有理由認為這本書背後有任何智能。但是如果一本書寫了有意義的,並且絕妙至極的篇章(難道生命不是這樣嗎?),我們無法否認,這本書是被創造的。事實上,科學家通過計算得出:一個僅有100個胺基酸的蛋白質分子正確無誤排列的概率也只有十的負一百分之一左右,這樣的概率,在整個宇宙的歷史上都不大可能發生。何況我們需要把許多這樣的分子聚在一起,然後形成正確的遺傳物質,並且形成遺傳物質和蛋白質之間正確的編碼以及複製方式,然後用精妙的細胞膜將這些分子包裹起來。很難想像,什麼樣的自然過程哪怕有遙遠的可能能夠形成這樣絕妙的結構。
關於生命起源的幾種學說,哪一種最合理,被人們普遍接受,更接近於現代科學的發現?我們下一篇文章再來探討。