高中歷史第七單元近代世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展第二十課破解生命起源謎團的進化論素材北師大版必修3

1、反進化論反進化論是縱觀歷史長河，達爾文進化論中有些無法解釋的，木村資深的中性進化論等新進化論補充了這些缺陷，但是由于生命由來本身就跟宇宙起源一樣神秘，我們所掌握的知識、證據(jù)太少，所以只能懷疑達爾文進化論，無法完整解釋生命起源。需要新的進化論模型補充。對于進化論，反進化論我們要科學(xué)的對待，而不是指責(zé)反進化論大逆不道。眾所周知很多理論都被推翻了，現(xiàn)在還未被推翻的可能是正確的，也可能是不完整的，也有可能是錯誤的，只是我們知道的太少了而已。人類的知識其實都在完善中。概述編輯達爾文的進化論已經(jīng)創(chuàng)立140余年了，在其誕生之初是作為一種假說被提出來的，除達爾文本人從對一些植物，動物形態(tài)的觀察得出的推論外，這

2、些年學(xué)術(shù)界完善了鈾鉛測年法對化石證據(jù)的排序和基因證據(jù)。達爾文在物種起源書中論及化石時，標題為“不完美的地質(zhì)記錄”。他承認在當時的化石研究中并未有證據(jù)顯示有物種間過渡類型的存在，并指出這可能是最易于檢驗而又具有殺傷力的反進化論的理由。他看到了進化論的理論缺陷，并希望后人能予以驗證、完善。時至今日，在當今任何一本生物學(xué)雜志上，已經(jīng)找不到任何質(zhì)疑進化論的論文了。SCOTT和COLE在八十年代初，檢索了當時的4000多種學(xué)術(shù)刊物，未發(fā)現(xiàn)任何一篇反進化論的論文，在68種與生物起源有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊中，也未發(fā)現(xiàn)任何一篇是質(zhì)疑進化論的。GEORGE W. GILCHRIST在1997年調(diào)查了世界上最大的五種期刊

3、數(shù)據(jù)索引，也未發(fā)現(xiàn)反進化論或非進化論的論文。發(fā)展編輯SCOTT和COLE的工作還發(fā)現(xiàn)，在1985年提交的135000篇論文中，確有18篇論文是反進化論的和非進化論的，這都是質(zhì)疑進化論理論缺陷的。這更加給人一種印象：進化論并非確立于自身學(xué)說的科學(xué)性和完美程度，而是確立于眾多分子生物學(xué)的數(shù)學(xué)模型。進化論并非KARL POPPER意義上的“經(jīng)驗科學(xué)”（EMPIRICAL SCIENCE），而是一個數(shù)學(xué)模型，純數(shù)學(xué)的證據(jù)的雜合體。事實上，我們今天科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)的東西，已經(jīng)足以讓人們重新優(yōu)化進化論的不足了。一些人在思維定式的驅(qū)使下，自覺或不自覺地成為盛行理論的衛(wèi)道士，而喪失了獨立思考的能力，這是不符合理

4、性的科學(xué)精神的。一個真正的科學(xué)家，應(yīng)正視舊理論的缺陷及其面臨的挑戰(zhàn)，并勇于擺脫束縛。只有這樣，科學(xué)才能向前發(fā)展，人類才能向前推動。觀點編輯一. 理論簡介（一）比較解剖學(xué)進化論者通過動物的器官在形態(tài)和功能方面的類比，定了所謂的同源器官，并由此說明在進化樹中某一譜系的動物該器官在進化中發(fā)生的形態(tài)與功能的變化是自然選擇的結(jié)果。首先，同源器官的定義就非常牽強，你必須首先承認動物是進化的，才能找到同源器官。因此這絕不能算做進化論中的一個證據(jù)，而只能是一個推論。即我們只能說因為進化論正確，所以進化樹中某一譜系中的動物存在同源器官，而不能說同源器官的存在證明進化的存在?，F(xiàn)代基因?qū)W和遺傳學(xué)誕生后，對生物體形態(tài)

5、與功能的關(guān)系在更本質(zhì)的層次基因及分子水平有了嶄新的認識。形態(tài)和功能只是表相，它們是由基因決定的，相同的形態(tài)可能對映于完全不同的基因。如果認為從鳥類的翅到哺乳動物的前肢是進化的話，那么它們的基因也應(yīng)表現(xiàn)為對映于形態(tài)相同程度的進化。但實際上并非如此，如果現(xiàn)在仍有人試圖從表面現(xiàn)象說明問題，只能被認為是膚淺的。（二）古生物學(xué)1. 凌亂的化石證據(jù)無論是進化論者還是反進化論者，都希望古生物化石能輔證自己的觀點1。如果說達爾文時代缺少化石記錄的話，那么到今天為止，人類已收集了數(shù)以萬噸記的化石，是否已證明進化論的正確了呢？事實上依然不能。CHICAGO的FIELD MUSEUM OF NATRURAL HIS

6、TORY的古生物學(xué)家RAUP本是進化論者，但后來不得不放棄自然選擇學(xué)說，而支持幸運者生存說。他說該館擁有現(xiàn)有已知化石物種的近五分之一，可是已經(jīng)確證的中間過渡類型的化石比達爾文時代還少?，F(xiàn)有化石記錄混亂不堪，人為按進化論組成的譜系漏洞百出，根本不能說明問題。進化論者們所使用的分類方法及標準又不同，因此對某一化石的斷代也經(jīng)常爭論不休，得不到一個統(tǒng)一的結(jié)論。進化論者常用的一個較為完備的進化譜系證據(jù)是脊椎動物序（VERTEBRATE SEQUENCE），包括從魚類到兩棲類，爬行類，鳥類，哺乳動物，直至人的進化。從魚類到兩棲類，曾發(fā)現(xiàn)一種叫RHIPIDISTIAN的魚化石，其骨骼特征類似于兩棲類，因此被

7、認為是魚類到兩棲類的過渡類型。但當另一種叫COELACANTH的活化石發(fā)現(xiàn)后，這種觀點被立即推翻，因為這兩種動物在進化譜系中的親緣關(guān)系是極近的，但研究表明，COELACANTH并無任何上岸的可能性。曾經(jīng)轟動一時的始祖鳥(ARCHAEOPTERYX)，曾被視為進化論的鐵證，因為它即具有爬行動物的特征，又具有鳥類的特征而被視為一個著名的過渡類型。后來發(fā)現(xiàn)，始祖鳥所具有的爬行類特征，如爪和牙齒，在現(xiàn)代鳥類中也存在，如南美洲OPISTHOCOMNSH-OATZIN 和非洲的TOURACOCORYTHAIX。也就是說這個證據(jù)并不能用于判定鳥類與爬行類的過渡類型。另外，JENSEN早在1977年SCIEN

8、CE上發(fā)表的論文指出，與始祖鳥同一地層出土的化石被懷疑為近似于現(xiàn)代鳥類動物的股骨，因此，始祖鳥即非“始祖”，只是種間類型。在從猿到人的進化過程中，拉瑪古猿（RAMAPITHECUS）具有重要意義。它的下頜骨兼具人類與猩猩的特征，牙床結(jié)構(gòu)類似于人，不具有猩猩的門齒與犬齒，上下頜的距離與頜骨的長度又近似于猩猩，這被視為是進化論的一個鐵證。然而后來在非洲發(fā)現(xiàn)的一種狒狒（THEROPITHECUSGLADE）與拉瑪古猿具有相同的牙齒及面骨特征，但卻被視作一種狒狒。由此可見，這個判據(jù)也是模棱兩可的。2. 寒武紀生物大爆炸（CAMBRIAN EXPLOSION）寒武紀生物大爆炸大約在五億三千萬年前，在53

9、70萬年左右，幾乎現(xiàn)在多數(shù)生物的門同時出現(xiàn)在地球上。從海洋里巨大的管狀蠕蟲，甲殼類到較為高級的脊索動物并存。如果進化確如達爾文所言由點滴的，漸進的方式進行，那么數(shù)千萬年的時間無論如何也不足以完成這一歷程。雖然寒武紀之前的多細胞生物化石也有發(fā)現(xiàn)，但按進化論的觀點，它們與寒武紀生物并無承傳關(guān)系?，F(xiàn)代達爾文主義者STEPHEN J GOULD亦無法解釋，稱之為“迷中之迷”（ENIGMA OF ENIGMAS）。2000年以后的科學(xué)界主流意見為：在寒武紀之前的世界其實生命已經(jīng)很豐富多彩了，多數(shù)是類似于今天軟體動物的生命，到了寒武紀早期由于捕食和反捕食的出現(xiàn)，才形成了硬質(zhì)骨骼、牙齒、甲殼等結(jié)構(gòu)，而這些結(jié)

10、構(gòu)更容易保存，所以看起來像是許多生命突然出現(xiàn)。另外，在對細胞種類的分析方面，結(jié)論是雖然寒武紀早期出現(xiàn)了很多種生命，他們的細胞結(jié)構(gòu)、種類復(fù)雜程度并沒有大突破，即種類雖多，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和以往及以后的生命相比都是吻合漸變的（動物的形態(tài)復(fù)雜性增加，1994年第2期古生物學(xué)社會，作者瓦倫蒂諾等。）3. 人類的起源2的確，從進化論的觀點來看，人類的進化太快了。以人為例，進化論者認為人類誕生的歷程為：3南方古猿（AUSTRALOPITHECUS 200萬年前）-原人（代表為BETICONTUROPS 50萬年前）- 舊人（代表為NEANDERTHALIAN 10萬年前）-新人（5萬年前）- 現(xiàn)代人類（5千年

11、前）。在這一過程中，人腦容量以爆炸般的速度增大。而現(xiàn)代人類產(chǎn)生后，進化又仿佛突然消失了，五千年來人的腦容量基本未變，當然這五千年和前面50萬年的變化相比太短了，沒有變化也是正常的。再看腦細胞數(shù)量，現(xiàn)代類人猿為10億個，而現(xiàn)代人類約為140億個。單從數(shù)字上看是增大了14倍，但智力水平卻發(fā)生著跳躍性的變化，主要原因是大腦皮層的進化。另外，六十年代以來，肯尼亞OLDUVAI峽谷和RUDOCF湖附近地區(qū)的考古發(fā)現(xiàn)，也給進化論提出了許多難題。1972年出土了一具類人動物的頭骨化石，編號為KNM-ER-1470，簡稱1470號人。按其分類特征，它類似于現(xiàn)代人，屬于人屬（HOMO GENUS），比南方古猿和

12、直立猿人（HOMO ERECTUS）要進步得多，但它卻處于290萬年前。1470號人比進化論者所公認的人類始祖南方古猿早九十萬年，比直立猿人早二百萬年。這成為古人類學(xué)中的一件懸案，至今沒有能夠歸屬1470號人在進化樹中的位置，很可能是進化的側(cè)枝。新研究發(fā)現(xiàn)化石的年齡有錯誤，很可能是屬于190萬年前，這樣就能解釋這個難題了。（三）胚胎學(xué)與比較解剖學(xué)類似，胚胎學(xué)從生物發(fā)育過程中形態(tài)的變化，推論出高等動物的胚胎在發(fā)育中重現(xiàn)其進化歷程。如人類胎兒在發(fā)育之初與豬和鼠的胎兒都具有鰓裂和尾，形態(tài)也很相似，其實，這只是表面現(xiàn)象。首先，人類胎兒的“鰓裂”事實上不是鰓裂，而是快速發(fā)育的皮膚的褶皺；其次，人類胎兒的

13、尾狀結(jié)構(gòu)也只在初期尾，后期是神經(jīng)管。在蛙胎發(fā)育過程中的尾狀結(jié)構(gòu)亦是神經(jīng)管，需要補充的是，最原始的脊索動物如海鞘等，神經(jīng)管就是在尾部發(fā)現(xiàn)的。再次，形態(tài)這一表象是由基因決定的。較為普遍接受的HOX基因調(diào)控理論4認為，動物形態(tài)雖然豐富多彩，但在分子水平上的調(diào)控都是復(fù)和進化的，因此，動物胚胎發(fā)育之初形態(tài)相似，是由于HOX基因調(diào)控水平相同而已。這是近年來發(fā)育生物學(xué)最為重大的發(fā)現(xiàn)之一。也就是說，只能通過基因統(tǒng)一性說明進化的同源。二. 不可回避的化學(xué)進化生命產(chǎn)生前在分子水平上的進化（PREBIOLOGICAL EVOLUTION）被稱為化學(xué)進化。完整意義上的進化論，不僅要回答生命產(chǎn)生后的生物進化過程，而且還

14、要解決生命物質(zhì)是如何產(chǎn)生的問題。即怎樣由簡單，無機的小分子進化到復(fù)雜，有機的大分子，進而產(chǎn)生生命體。DARWINS BLACK BOX一書的作者BEHE教授，對數(shù)種有關(guān)進化分子生物學(xué)的學(xué)術(shù)期刊（包括JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION，PROCEEDINGS OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES等權(quán)威雜志），近十年來所發(fā)表的上千篇文章的研究表明，在這方面的進行的工作是零?；瘜W(xué)進化被回避的原因很簡單，這需要上億年的實驗來檢測，目前不可能100%模擬。流行的觀點認為，原始地球擁有還原性大氣，含有氮，氫，硫化氫等成份，不含或含少量的氧。大氣放電經(jīng)常發(fā)

15、生，原始海洋中水溫較高，并有頻繁的地質(zhì)活動，如地震，火山噴發(fā)等?；谶@種觀點，1951年STANLEY MILLER進行了著名的“原始湯”（PREBIOTIC SOUP）實驗，他在一個燒瓶中模仿原始地球的環(huán)境，用氣體放電模擬雷電。實驗結(jié)束后，在產(chǎn)物中分離到了氨基酸，這個結(jié)果轟動了科學(xué)界。但更多的問題暴露后，樂觀主義漸漸消失了。我們僅舉兩例，說明他們的困難。（一）化學(xué)選擇性所有生物大分子結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)為空間上的有序，蛋白質(zhì)分子除了特定氨基酸的連接外，還能形成Alpha-螺旋（HELIX）；Beta-折疊（SHEET）等二級結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)域（STRUCTURAL DOMAIN）等三級結(jié)構(gòu)；直至形成四級結(jié)構(gòu)

16、-亞基（SUBUNIT）。雙鏈DNA分子由兩條單鏈組成，除單個核甘酸的連接與氫鍵作用外，還能形成雙螺旋和超螺旋（A-DNA；B-DNA；Z-DNA等），所有這些結(jié)構(gòu)都與該大分子的功能緊密相聯(lián)。一旦這些結(jié)構(gòu)遭到破壞，該大分子就會失活，所以生物體在合成生物大分子時表現(xiàn)出極高的隨機性。假設(shè)第一條具有生命功能的多肽鏈出現(xiàn)在原始海洋中，其序列為A，B，C.（A，B，C.代表天然的人體所需的二十種氨基酸）。其形成的必然條件是：化學(xué)進化（1）A，B，C.等具有足夠的濃度，這樣A，B，C分子才有可能相遇而發(fā)生反應(yīng)。（2）從氨基酸形成多肽鏈的反應(yīng)是縮聚反應(yīng)，每步反應(yīng)會生成一分子水，從化學(xué)平衡的原理看，反應(yīng)需要脫

17、水劑，否則水將抑制該反應(yīng)。（3）假設(shè)A與B的結(jié)合是隨機的，而結(jié)合C時是選擇性的，按熱力學(xué)原理，這是一個熵減的反應(yīng)，必須得有外界能量的輸入。如果以上三個條件全部成立，那么C到底是由什么因素決定而被選擇的呢？這種問題忽視了熵值定律的前提封閉系統(tǒng)，而地球本身不是封閉系統(tǒng)，而是有太陽進行能量輸入的。BEHE教授在談到這個問題時舉了一個例子，他認為，蛋白質(zhì)絕對隨機，自然地產(chǎn)生，就如同一個人指望把熱水，雞蛋，面粉，糖和可可粉隨機放在一起加熱一次就能產(chǎn)生一個巧克力蛋糕一樣荒唐。這種觀點早已被科學(xué)界拋棄，因為對進化論一知半解的如BEHE等天真地假設(shè)進化論是隨機的，如果隨機的話還叫自然選擇嗎？選擇就意味著不是隨機。關(guān)于Behe教授，2007年6月初的自然雜志有詳細的對他的謬論進行駁斥的專題，有興趣的可以去閱讀。（二）光學(xué)選擇性生物世界是一個不對稱的世界，如果你注意觀察過你的手，你會發(fā)現(xiàn)左右手在空間上無法完全重合，但左手和右手的鏡像卻能重合。在化學(xué)中這種現(xiàn)象被稱之為“手性”（CHIRALITY），幾乎所有的生物大分子都是手性的。比如，組成人體的糖類一般是右旋的，而構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都是左旋的。而左旋的糖和右旋的氨基酸，幾乎不能被人體利用。一般認為，在非手性的環(huán)境中不能產(chǎn)生手性化合物，而只能產(chǎn)生外消旋體，即等量的右旋和左旋體構(gòu)成的混合