課程論文生命的起源

課程論文生命的起源科學(xué)對于宇宙間的一切事物，考究它的根本是什么，用的是化學(xué)分化。因此大概認(rèn)生物是其余非生物組合起來的，經(jīng)過化學(xué)分化之后，所存下的原質(zhì)，已經(jīng)是非生物的東西了。比如我們講人，也可用化學(xué)分化，分化的結(jié)果，說它是十四種或十五種原質(zhì)化合成的，這種說法，從如佛法講的地水火風(fēng)四大和合成的一樣。但分化之后的原質(zhì)，已經(jīng)不是生物了。科學(xué)家為要窮究原質(zhì)的本來是什么，進(jìn)而分化成為分子，由分子分為原子，原子分為電子，電子算是最基本的了。也有再研究把它分為能子，但還未獲得普遍的公認(rèn)，暫且承認(rèn)電子能夠成為非生物和動植物的基本原素。然科學(xué)要找出生命的起源，也就有了種種的困難，因為生物固然可以分化，但用化分了的原質(zhì)再化合有生命的生物，則不可能！由此說來，非生物的原質(zhì)，不能作生物之生命起源。因此，生命的起源就成了問題。面是關(guān)于生命起源的幾種假說創(chuàng)世說（神創(chuàng)論）他們認(rèn)為宇宙萬物的根本都是起源于神，一切的起源完全以神為根本。總之，宇宙間只有一個無始無終大無不包的神，能夠創(chuàng)造一切生命。因此生物之有生命，乃起源于神。尤其是人類，他們說生物唯有生，沒有靈，人之有靈更是起源于神。這種說法，若反問一句：宇宙一切都起源于神，神的本身又起源于誰？還是不能解答。哲學(xué)與唯心起源說：自然哲學(xué)說生物與非生物的分界，不過是就自然現(xiàn)象上的分類。但研究萬物原來的本質(zhì)，就是用化學(xué)分化到原子、電子等，往下再分，結(jié)果也還同普通生物學(xué)上所謂的細(xì)胞，有人叫它做生元。這自然哲學(xué)根據(jù)科學(xué)研究的結(jié)果，把生物上最簡單的東西——細(xì)胞擴(kuò)充起來，以為化學(xué)分化出來的電子，還可說它有生命，因為電子有陰陽性、有生滅，故電子有生命；能子也可以說它有生命，不過很隱微。平常認(rèn)為分成種種原質(zhì)的時候，已是非生命的東西，其實都還有隱微的生命，不過等級不同罷了。如達(dá)到適當(dāng)巧妙的化合，有生命的生物便構(gòu)成出來。物質(zhì)是永遠(yuǎn)存在的，生命也是永遠(yuǎn)存在的，這是根據(jù)科學(xué)上的自然哲學(xué)對于生命起源的說明。近人講的唯生論，即是出發(fā)于此，因為一切皆有生，故是唯生的。而各種的生命，都可同物質(zhì)是無窮盡的，到某種情形便發(fā)生某種的生命；即或關(guān)系條件不足，隱微的生命還是存在的。還有唯心論的哲學(xué)，認(rèn)為宇宙的本原，是精神的、心靈的。這樣看來，生命的起源，科學(xué)的說明既多困難，哲學(xué)所說若是根據(jù)科學(xué)，科學(xué)的問題未得解決，哲學(xué)也是不能解決。宇宙生命流，隱德來希，其本身也還與“神”一樣，不能給予澈底的說明。

自然發(fā)生說（自生論）：認(rèn)為生命可以隨時從非生命物質(zhì)直接迅速產(chǎn)生出來。如腐草生螢，腐肉生蛆、白石化羊等。這一學(xué)說隨著意大利的醫(yī)生雷地和法國微生物學(xué)家巴斯德等人的實驗的成功，這一學(xué)說失去了他的生命力。生物發(fā)生說（生源論）：認(rèn)為生命只能來自生命，但不能解釋地球上最初的生命的來源。宇宙發(fā)生說（自生論）：認(rèn)為地球上的生命來自宇宙間的其他星球，某些微生物的孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而到達(dá)地球，從而使地球具有了初始的生命。這個學(xué)說仍然不能解釋宇宙間最初的生命是怎樣產(chǎn)生的。此外，宇宙空間的物理因素，如紫外線、溫度等對生命是致死的，生命又是怎樣穿過宇宙空間而不會死亡呢？化學(xué)進(jìn)化說（新自生論）：認(rèn)為地球上的生命是在地球歷史的早期，在特殊的環(huán)境條件下，由非生命物質(zhì)經(jīng)歷長期化學(xué)進(jìn)化過程而產(chǎn)生的。米勒模擬實驗（Miller，ssimulatedexperiment）一種模擬在原始地球還原性大氣中進(jìn)行雷鳴閃電能產(chǎn)生有機(jī)物（特別是氨基酸），以論證生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程的實驗。這一過程是伴隨著宇宙進(jìn)化過程進(jìn)行的。生命起源是一個自然歷史時間，是整個宇宙演化的一部分。因為有比較充分的根據(jù)和實驗證明，這一學(xué)說為多數(shù)科學(xué)家接受，但仍需要深入進(jìn)行研究。生命起源問題是自然科學(xué)界面臨的幾個主要的未知基礎(chǔ)科學(xué)問題之一。按照大爆炸理論，大致是從億年前大爆炸開始的宇宙起源，到50億年前太陽系的起源，到約45億年前地球的起源，到大約37億年前地球上生命的起源。地球上生命體系是已知的宇宙中惟一的生命體系，也是已知的宇宙中最復(fù)雜的分子體系，更是自然演化出的最完美的分子體系。但是米勒實驗有如下缺陷：米勒試驗提供持續(xù)的電能，但是原始時代的地球不一定；不能完全確定米勒試驗各物質(zhì)濃度的配比；氨基酸很可能是宇宙流星和彗星在撞擊地球的時候帶出的，因為當(dāng)時這種現(xiàn)象十分普遍，科學(xué)證明氨基酸可以在宇宙的惡劣環(huán)境中存在;地球的高溫環(huán)境和強(qiáng)烈的紫外線會使有機(jī)物迅速分解（生物科學(xué)家已經(jīng)證明：原始的有機(jī)物能耐高溫，并不那么脆弱）。人類對生命起源的探索生命的起源問題就是要研究物質(zhì)如何在自然條件下由“死”變“活”的問題，這不僅僅是一個科學(xué)問題，也是一個哲學(xué)問題，是科學(xué)與宗教、唯物主義與唯心主義長期爭論的焦點，它與宇宙的起源、意識的本質(zhì)等，都是人們所面臨的對自然本質(zhì)認(rèn)識的幾個未解之謎，它的解決不僅對科學(xué)將起極大的促進(jìn)與推動作用，而且將會在人類思想史上產(chǎn)生重大的影響。生命起源的研究涉及到許多科學(xué)學(xué)科，并引出了許多的哲學(xué)問題，因此沒有哲學(xué)思維而力圖勾劃出整個研究的前景是難以想象的。奧巴林學(xué)說是以蛋白質(zhì)為主的大分子群體可以

形成與細(xì)胞相似的團(tuán)聚體，通過團(tuán)聚體中越來越復(fù)雜的分子群體的不斷積累而產(chǎn)生生命的。這里最先自然出現(xiàn)的是細(xì)胞的物理化學(xué)的框架，其次是團(tuán)聚體中的隨機(jī)分子群體組織成了自我維持的代謝循環(huán)即酶，最后出現(xiàn)了比上述更為高級的組織即基因。該理論允許進(jìn)化可以在有較大誤差率情況下進(jìn)行，群體的代謝只依賴于部分分子的催化活性，所以是高度容忍誤差的，而且，在此沒有一致性的要求，分子群體中可以有較大的統(tǒng)計漲落，遺傳漂變作用可以成為推動進(jìn)化的主要力量。艾根的理論認(rèn)為生命的起源經(jīng)過了一個大分子自組織階段，形成協(xié)同整合的超循環(huán)組織。一開始就有可以自復(fù)制的RNA，是基因在先;進(jìn)而酶與RNA構(gòu)成了原始的遺傳轉(zhuǎn)錄器，是酶隨后;細(xì)胞則是最后形成的?？ㄋ沽忠皇访芩固岢龅纳鼜哪嗤林衅鹪吹睦碚搫t指出，泥土中的礦物微晶也許在核酸出現(xiàn)之前就已充當(dāng)了遺傳材料，微晶起到了復(fù)制信息并轉(zhuǎn)移信息的功能，泥土在先，酶在其次，然后是細(xì)胞，最后是基因。海洋生物的起源“海底黑煙囪”一火山口海底黑煙囪及相關(guān)生物群體的發(fā)現(xiàn)是近20年來全球海洋科學(xué)取得的最重要的科學(xué)成就之一。在海底黑煙囪周圍高溫、高幾、黑暗、缺氧、含硫等極端環(huán)境中，生活著特殊的深海生物群落，它們的初級生產(chǎn)者嗜熱細(xì)菌和古細(xì)菌，在基因組序列上最接近地球上原始的祖先，生活環(huán)境也與生命起源時地球上的高溫、缺氧環(huán)境非常類似。地球歷史旱期熱液系統(tǒng)曾經(jīng)在地球表而廣泛分布，因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。通過對生命起源必須具備的物質(zhì)條件、環(huán)境條件、能量條件、安全條件等方而考慮，現(xiàn)代海底黑煙囪周圍的水熱環(huán)境是探索生命起源的理想場所。生命起源必須具備物質(zhì)、環(huán)境、能量、安全等條件,目前廣泛認(rèn)為生命最可能產(chǎn)生于黑煙囪周圍，因為海底黑煙囪可以提供生命起源所需的所有條件，分析如下：物質(zhì)條件：黑煙囪周圍是化學(xué)演化的有利場所，熱液噴口噴出甲烷、氨氣、氫氣、硫化氫、氫氯酸和各種金屬元素可以提供化學(xué)演化各階段所需的所有原料，并且可以為生命出現(xiàn)以后的生命延續(xù)提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)；能量條件:生命起源中由無機(jī)物反應(yīng)合成有機(jī)小分子以及有機(jī)小分子反應(yīng)合成生物大分子等各階段都需要高的能量才能進(jìn)行，而海底黑煙囪噴出的熱液溫度非常高，比如東太平洋洋底“黑煙囪”噴出的熱液溫度高達(dá)350P，這樣的高能環(huán)境足以支持生命起源各個階段的能量需要；環(huán)境條件：水熱噴口附近的溫度、pH值和化學(xué)成分的梯度變化形成了復(fù)雜多樣的環(huán)境條件，非常有利于生命的起源和演化。像現(xiàn)代海底黑煙囪周圍的水熱環(huán)境在現(xiàn)在的地球上已

經(jīng)不多了，但是在地球的早期，由于火山活動普遍，海底噴氣和水熱活動的強(qiáng)度至少是現(xiàn)代5倍，太古代洋中脊的總長度大約是現(xiàn)代的3-5倍，水熱環(huán)境可能廣泛的存在于地球表面，因而嗜熱微生物有著廣泛的生存空間。可能最早的太古宙生命就是被限制在熱液系統(tǒng)周圍的嗜熱微生物?，F(xiàn)生的極端嗜熱的古細(xì)菌和甲烷菌最接近于地球上的最古老的祖先。隨著地球的演化，環(huán)境的改變，這些古老的嗜熱微生物以及它們的生活范圍也變得越來越小了。（4）安全條件：有兩種環(huán)境可以成為生命的搖籃:一是水體的表淺處,在這里“湯”可以在陽光下濃縮、“烹調(diào)”；另一處類似于現(xiàn)代海底黑煙囪附近的黑暗的深水下的水熱噴口。原始地球由于天體碰撞頻繁及地球出氣作用所產(chǎn)生的強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，以及強(qiáng)烈的紫外線輻射，可能使環(huán)境單調(diào)而又不穩(wěn)定的地面小水池不適于出現(xiàn)原始生命。再加上隕石和彗星等天體頻繁的撞擊，可能使地面小水池中產(chǎn)生的生命起源的萌芽都?xì)缌耍挥须[藏在深海熱液噴口附近的生命能避免天體撞擊地球所造成的有害影響得以保存,所以是孕育生命最理想的地方。生命的物質(zhì)基礎(chǔ)由于受到研究手段的限制，人類對生命起源的研究只是到了近代才形成了科學(xué)的認(rèn)識和方法，并確認(rèn)了生命活動時物質(zhì)運動的形式之一，生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是碳、氫、氧、氮，此外，還有少量的硫、鈣、磷和其他二十幾種微量元素，以及由這些元素在地球環(huán)境中自發(fā)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類、水和無機(jī)鹽等。其中，蛋白質(zhì)和核酸是生物體最重要的組成部分，也是區(qū)別生命與非生命的基本依據(jù)，蛋白質(zhì)的分子量很大，由千萬或幾百萬個氨基酸分子構(gòu)成，具有十分復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，是一切生命的基礎(chǔ)。生物體的所有組織器官都會有蛋白質(zhì)，它在生物體內(nèi)的功能主要有以下幾個方面：（1）調(diào)節(jié)功能（2）保護(hù)和支持功能（3）運輸功能（4）儲存和營養(yǎng)功能（5）收縮的運動功能（6）防御功能（7）識別功能（8）信息傳遞功能（9）基因表達(dá)調(diào)控功能（10）凝血功能（11）催化功能