有一位关心人的造物主吗？第三部分

qquchn

生命从何而来？

地球生机蓬勃。 从冰封的北极到亚马逊的雨林， 从撒哈拉沙漠到大沼泽地， 从阴暗的海底到阳光照耀的山顶——生物无处不在。 生物种类纷繁， 令人惊叹不已。

生物的种类、 大小和数量， 实在令人叹为观止。 有一百万种昆虫在地球上嗡嗡作响， 飞舞爬行。 在我们周遭的水域里有超过二万种鱼类， 有些像米粒那么小， 有些却像货车那么长。 世上有不下三十五万种植物点缀着锦绣大地， 当中包括少数的奇葩异草和数不胜数、 赏心悦目的花木丛林。 天空中飞翔的鸟类也超过九千种。 这些生物， 包括人类在内， 形成了我们称为生物的众生百态。

我们四周的生物洋洋大观， 固然叫人愉快， 但更奇妙的是， 这一切生物竟也像是如出一辙的， 实在奥妙。 生化学家研究地上各种生物的身体结构， 看出所有生物， 不论是变形虫还是人， 都有赖于一种令人生畏的相互作用， 才能够继续生存。 这种相互作用是： 核酸（脱氧核糖核酸［DNA］和核糖核酸［RNA］）和蛋白质分子之间的分工合作。 涉及这几种分子的精密运作过程， 不但在人体差不多所有细胞里存在着， 在蜂鸟、 狮子和鲸鱼的细胞里也同样存在着。 这种划一的相互作用使芸芸众生交织成一幅美丽的图画。 各种生物互相依存， 和谐一致， 这一切是怎样产生的呢？ 事实上， 生命究竟从何而来？

你可能相信， 地球一度死气沉沉， 全无生机。 许多科学家都同意这个看法， 不少宗教经典也有同样的见解。 即使这样， 你也许发觉， 对于地上生命的起源， 科学和宗教的主张并不一致。

机遇之名， 造物为实？

  论到生命的起源， 诺贝尔奖金得主德迪韦说： “从原始汤演变到人， 完完全全是由机遇所促成的。” 可是， 凭机遇去解释生命的起源， 是理性的想法吗？

  机遇是什么呢？ 有些人认为机遇就是数学上的概率， 例如掷硬币时任何一面朝上方的机会。 可是， 说到生命的起源， 许多科学家所用的“机遇”一词并不是这个意思。 他们用意义含糊的“机遇”去代替比较具体的词语， 例如“本原”。 这种做法在本原不明的时候特别常见。

  生物物理学家唐纳德·麦凯指出： “人如果把‘机遇’人格化， 仿佛说‘机遇’是促成事件发生的因素， 就其实是把科学观念转变为带几分宗教色彩的神话观念。 这样做是不正当的。” 罗伯特·斯普劳尔也指出： “很久以来， 科学家一直把未知的本原称为‘机遇’， 人们于是忘了他们已给这个词语另一个含意。……对许多人来说， 假设‘机遇等于未知的本原’， 其实就是说‘机遇等于本原’。”

  法国生物化学家莫诺曾获诺贝尔奖， 他是其中一个采用这种“机遇等于本原”的推理方式的科学家。 他说： “纯然的、 完全不受控制的盲目机遇， 就是令人惊叹的进化结构的基础。 人终于看出， 在无情的广大宇宙里， 人是孤独的， 人的产生纯粹凭着机遇。” 请留意他说： “凭着机遇。” 莫诺像许多人一样， 把机遇提升为生命的本原。 按照这种说法， 地球上的生物是凭着机遇而有的。

  事实上， 词典表明“机遇”是“设想中令无法解释的事发生的非个人的、 没有目的的因素”。 因此， 人若说生命是凭机遇产生的， 他的意思就是， 生命是由某个未知的力量促成的。 有些人差不多把“机遇”说成一股能独立思考的力量， 这不就等于默认有造物主吗？

千百万教育程度各异的人都相信， 地上众生是由一位具有智慧的造物主创造的。 另一方面， 许多科学家说生命是从无生命的物质形成的； 只是凭着机遇， 经过一连串的化学反应， 生物就出现了。 究竟哪一种说法才对呢？

我们不应该以为这件事跟我们没有切身关系， 或认为这对我们寻找更有意义的生活无关。 正如上文指出， 人类自古以来一直寻求这个非常基本的问题的答案： 我们人类究竟是从哪里来的呢？

大部分科学课程， 都只着重探讨生物怎样适应环境， 怎样竭力求存， 绝少触及生命起源这个更关键性的问题。 你也许留意到， 科学家试图解释生命从何而来这个问题时， 通常都说得空空洞洞， 例如： “亿万年前， 分子互相碰撞， 碰巧产生了生命。” 可是， 这可以算是完满的答案吗？ 按照这个说法， 单凭来自太阳、 闪电或火山的能， 某些无生命的物质可以自行移动， 组织起来， 最后更开始活过来， 这一切都是自然而然的。 无生命的物质竟然变成了生物！ 这两种事物根本判若鸿沟！ 这样的事真的可能发生吗？

在中世纪， 自然发生说十分盛行， 很多人认为生物可以自然从无生命的物质产生， 所以接受上述的见解并不怎样困难。 后来到了17世纪， 意大利医师雷迪证明， 腐肉中的蛆所以出现， 纯粹是由于苍蝇曾在肉上产卵。 如果苍蝇无法接触到肉， 蛆就不会形成。 既然大小像苍蝇一样的生物并不是自然产生的， 那么微生物又怎样呢？ 为什么食物无论有没有被覆盖着， 都总会发现微生物呢？ 虽然后来的实验显示微生物不会自然产生， 但这个问题仍然引起了不少争议。 后来， 巴斯德所作的实验终于解答了这个问题。

许多人都记得， 巴斯德致力于解决跟发酵和传染病有关的难题。 他也做了一些实验， 要看看微小的生物是否能够自然产生。 你也许知道， 巴斯德以实验证明， 水消过毒之后若不受污染， 就甚至连极小的细菌也不会产生。 他在1864年宣称： “自然发生说经这个简单实验的致命一击， 将从此销声匿迹。” 他的话一点不假， 没有任何实验曾实际从无生命的物质产生出生物来。

那么， 地上的生物是怎样来的呢？ 现代有些科学家力图找出问题的答案。 事情可以追溯到20世纪的20年代， 俄罗斯生化学家奥巴林所做的研究。 他和同期的其他科学家提出了一个像剧本般的理论， 分三幕描述据称曾在地球这个舞台上发生的事。 第一幕描述地上的各种元素（原料）转化成一组组的分子。 然后， 第二幕是这些分子转变为较大的分子。 这出戏剧的最后一幕， 描述分子一跃成为第一个活的细胞。 但这是实情吗？

这出戏剧有一个基本的立脚点， 就是假定地球早期的大气跟今天的大气有很大分别。 一个理论认为， 当时地上差不多没有自由氧， 而氮、 氢和碳这几种元素就组合成为氨和甲烷。 按照这个理论， 这些气体和水蒸气所构成的大气每逢受到闪电和紫外光的冲击， 就有糖和氨基酸形成。 别忘记， 这仅是理论罢了。

现在许多科学家承认， 生命所不可缺少的复杂分子， 不可能在生命起源以前的某种浓汤里自然产生

根据这出纯理论的戏剧， 这些化合物被冲进海洋或其他水域里。 过了一段时候， 各种糖、 酸和其他化合物浓缩成“生命起源以前的浓汤”； 在这种汤里， 各种氨基酸结合成为蛋白质。 按照这个理论发展下去， 其他称为核苷酸的化合物接着组成链， 然后演变为一种核酸， 例如DNA。 据称， 这一切转变为分子戏剧的最后一幕铺了路。

我们大可以把这个没有任何证据支持的最后一幕当做一个爱情故事。 蛋白质分子和DNA分子邂逅了， 大家互相了解， 然后热情拥抱。 这样， 在落幕之前， 第一个活的细胞就诞生了。 如果你从开始一直观看这出戏剧， 你很可能纳罕： “这究竟是实情还是虚构呢？ 地上的生物真的可能以这种方式产生吗？”

生命在实验室中产生？

在50年代早期， 科学家着手验证奥巴林的理论。 当时， 虽然公认的事实是生命只能来自有生命的个体， 科学家却依然声称， 如果以往的情况跟现今的大为不同， 生物就可能缓慢地从无生命的物质产生。 这个理论可以通过实验证明吗？ 在哈罗德·尤里实验室工作的科学家斯坦利·米勒， 曾经把氢、 氨、 甲烷和水汽（假设这些是原始大气的成分）密封在一个瓶子里， 瓶底有沸腾的水（代表海洋）， 然后使电火花（像闪电一样）通过蒸气。 不出一个星期， 瓶子里有些暗红色的黏性物质出现。 米勒分析这些物质， 发现其中含有很丰富的氨基酸——蛋白质的主要成分。 你很可能听过这个实验， 因为多年来， 科学教科书和学校的课程都提及这个实验， 仿佛这个实验可以解释生命怎样在地上开始似的。 但这是实情吗？

“［最微小的细菌］也比斯坦利·米勒的化学混合物更像人， 因为这些细菌已经具有生化体系的各种属性。 因此， 细菌跟人的差距， 其实比一组氨基酸跟细菌的差距更小。”——生物学教授林恩·马古利斯

其实， 米勒的实验现今正大受质疑。（请参看下面的附加帖子《可疑的经典实验》。） 无论如何， 这个在表面上看来成功的实验， 促使科学家也进行了其他实验， 甚至产生了一些在核酸（DNA或RNA）里含有的成分。 这方面的专家（或称为生命起源科学家）当时相当乐观， 因为他们看来使分子戏剧的第一幕重演出来了。 当时看来其他两幕也可以在实验室里重演。 一个化学教授曾经声称： “我们用进化的机制去解释原始生物系统的起源， 成功之日已在望了。” 一个科学作家说： “专家们预测， 科学家不久就会像玛丽·谢利的小说［《科学怪人》］里的弗兰肯斯坦一样， 在实验室里造出活的有机体， 从而充分显示生命是怎样产生的。” 许多人以为， 生命自然发生的奥秘已经解开了。——可参看《右旋， 左旋》， 下面引用的内容。

右旋， 左旋

  我们知道手套分左手和右手， 氨基酸分子也有左旋和右旋的分别。 在大约一百种已知的氨基酸中， 只有20种是蛋白质的成分， 而所有这些氨基酸都是左旋的。 科学家曾仿照他们认为在生命起源以前的浓汤里发生的情况， 在实验室里制造氨基酸。 他们发现， 这样制造出来的氨基酸分子， 右旋和左旋的数目相等。 《纽约时报》报道说： “生命完全有赖于左旋的氨基酸， 所以这种左右旋氨基酸各占一半的现象并不常见。” 为什么活物完全由左旋氨基酸所组成， 至今仍然是个“莫大的奥秘”。 甚至在陨星里发现的氨基酸， “左旋的形式也占多数”。 研究生命起源的杰弗里·巴达博士说： “生物氨基酸的左旋、 右旋， 必然受到地球以外某种力量所左右。

时移世易， 谜团未解

可是， 自那时以来， 科学家的乐观已不复见了。 几十年已经过去， 生命的奥秘仍然未解。 米勒教授在作了他的实验四十多年后告诉《科学美国人》说： “生命起源的奥秘， 原来比我和其他大部分人所估计的更难解开。” 其他科学家的想法也有同样的转变。 例如早在1969年， 生物学教授迪安·凯尼恩跟别人合著了《生化学预定论》。 但较近期的时候， 他却指出： “物质可以自行跟能量组织成生物系统， 这件事根本是难以置信的。”

凯尼恩认为： “目前所有用化学解释生命起源的理论， 都犯了根本上的错误。” 事实上， 实验证明他的看法是对的。 米勒和其他科学家合成了氨基酸后， 科学家着手制造蛋白质和DNA； 这两种物质都是地上生物维持生命所必需的。 科学家在所谓生命起源以前的环境里进行了数千次实验， 结果怎样呢？ 《生命起源的奥秘： 再评目前各家理论》指出： “我们在合成氨基酸方面的成就有目共睹， 但合成蛋白质和DNA却始终失败； 两者形成了强烈的对照。” 科学家在合成蛋白质和DNA方面所作的努力， 可以用“总是失败”来形容。

老实说， 要解开的谜并非仅限于第一个蛋白质分子和第一个核酸分子（DNA或RNA）怎样产生， 同时也包括它们怎样共同发挥作用。 《新不列颠百科全书》说： “惟独这两种分子共同发挥作用， 生物才可能在地上生存。” 可是这套百科全书指出， 这两种分子怎么会彼此紧密合作， “在生命起源方面”仍然“是个关键性的哑谜”。 这句话实在说得很对。

附录甲“彼此配合才能维持生命”（下面的帖子）， 概述了一些基本细节， 说明人体细胞里的蛋白质和核酸， 怎样以令人惊叹的方式合作。 我们通过附录所学到的， 即使只是有关人体细胞的粗浅知识， 但这也足以使我们对研究细胞的科学家钦佩不已了。 这些科学家的研究显示， 人体内其实每分每秒都有一些极为复杂的程序在进行， 只是很少人甚至想及这件事。 可是， 从另一个角度看， 细胞这种惊人的复杂性和精确性， 令我们再次想到这个问题： 这一切是怎样产生的呢？

你也许知道， 生命起源科学家一直试图为生命起源这出戏剧， 编造一些看来合理可信的剧情。 可是， 他们的新剧本仍旧不能使人信服。（参看附录内容， 《来自‘RNA世界’还是另一个世界？》， 下面的帖子。） 例如， 德国美因茨生物化学研究院的克劳斯·多斯评论说： “目前， 有关各种主要理论的讨论和这方面的实验， 不是陷于僵局， 就是由于参与者自认见识不足而终止了。”

“实验结果声称……在没有生物支配的情况下， 有新的东西产生了。 不过， 这些东西其实是活生生的人用高度的智力设计制造出来的， 为的是证实自己先入为主的想法。”——《生命的起源与发展》

甚至在1996年召开的生命起源国际会议上， 与会者的意见也莫衷一是。 《科学》杂志报道， 参加会议的差不多三百个科学家， “竭力解开谜团， 要知道［DNA和RNA］分子初次出现的经过， 以及它们怎样演变成能够自我繁殖的细胞”。

人如果要研究， 甚至解释人体细胞里的分子怎样运作， 就要具有相当的智慧， 受过高等教育才行。 如果我们相信， 这么复杂的程序， 起初竟然在一种“生命起源以前的浓汤”里， 不受任何引导就碰巧发生， 这样的想法可说是合理吗？ 还是事情还牵涉到更复杂的因素呢？

何以仍是个谜？

现今的人不妨回顾过去差不多半个世纪以来， 科学家的种种推测和他们所作的数以千计的实验， 看看他们怎样试图证明生命是可以自行产生的。 经过这样的一番回顾， 人很难不同意诺贝尔奖金得奖人克里克的话。 克里克认为， 有关生命起源的种种理论“涉及太多臆测， 只基于少量事实”。 因此我们可以了解， 实事求是的科学家为什么会得出这样的结论： 生命这种极度复杂的东西， 既然无法在设备精良的实验室里自行产生， 更别说在不受控制的自然环境里产生了。

身体每个细胞都极为复杂， 功能精巧， 仅是略知个中皮毛， 已足以教人深思这个问题： 这一切到底从何而来？
• 细胞膜 控制物质进出细胞的膜
• 细胞核 细胞的控制中心
• 染色体 含有DNA, 即遗传蓝图。
• 核糖体 制造蛋白质的地方，它通过解读读取自DNA的信息来装配蛋白质。
• 核仁  装配核糖体的地方。这里是制造蛋白质工厂的工厂。
• 线粒体 某种分子（化学名称是三磷酸腺苷缩写ATP，为细胞内的其它细胞器提供能量，ATP分解释放能量变成二磷酸腺苷ADP）的制造中心。 这种分子供应细胞所需的能量。

既然先进的科学也无法证明生物是可以自行产生的， 为什么有些科学家继续固守这样的理论呢？ 几十年前， 英国化学家伯纳尔教授在《生命起源》里所说的一段话， 可以给我们一点启发： “我们用严谨的科学方法去验证这个理论［生命的自然发生］， 就很可能在过程中不止一次证明生命根本是无法自行产生的； 生命自行产生的可能性实在太低了， 机会可说是微乎其微。” 他接着说： “教人苦恼的是， 地上的生物实在千姿百态， 于是相信生命可以自然产生的人为了给生命的起源一个解释， 只好曲解他们的论据。” 自那时以来， 情况并没有什么改变。

请想想这种主张的实际含意。 这等于说： “从科学看来， 我们可以说生命是无法自行产生的。 不过， 生命自然发生是我们愿意考虑的惟一可能性。 既然这样， 我们需要曲解自己的论据去支持生命自然产生的假设。” 你认为这样的想法合乎逻辑吗？ 人如果接受这样的想法， 不是要把事实大加“歪曲”才行吗？

可是， 不少学识渊博、 深受尊重的科学家却不觉得， 在生命的起源方面， 他们需要曲解事实去迁就流行的理论。 他们根据事实， 作出合理的结论。 这些事实和结论是什么呢？

信息与智慧

马切依·吉尔蒂克教授是波兰科学院树木学研究所的著名遗传学家， 他在接受一部记录片访问时所说的话， 正好回答了上述问题：

“我们现在知道， 基因含有巨量的信息。 科学无法解释这些信息怎样可能自行产生。 信息全凭智慧才能存在， 绝不可能凭机遇产生。 你把一堆字母胡乱拼凑起来， 绝不能产生一组组词语。” 他继续说： “例如， 细胞里的DNA、 RNA和蛋白质复制系统都是非常复杂的， 这一切必定从起头就是完善无疵的。 如果不是这样， 生物系统就无法存在了。 惟一合理的解释是， 这些巨量的信息出于某个有智慧的根源。”

你对生命的奇迹认识越深， 就越看出以下的结论是合乎逻辑的： 生命源于某个有智慧的根源。 这个根源是什么呢？

正如我们在较早时候指出， 千千万万受过教育的人认为， 地上的生物必定是由某个深具智慧的设计者所制造的。 经过客观的分析后， 他们都认同圣经中一位诗人论及上帝的这句话： “在你那里有生命的源头。” 虽然我们正生活在科学的年代， 但他们仍然相信这句古语， 并且觉得很有道理。——诗篇36：9。

无论你在这个问题上是否已获得肯确的结论， 且让我们转一转话题， 看看一些跟你有切身关系的奥妙事物。 我们学习这些事物的时候， 不但可以从中得到莫大的乐趣， 也可能就这个影响到我们生命的问题， 得到不少启发。

[ 本帖最后由 qquchn 于 2008-8-28 14:19 编辑 ]

qquchn

可疑的经典实验

  时常有人引用斯坦利·米勒在1953年进行的实验作为证据， 证明生命在最初可能是自然发生的。 可是， 他的解释能否成立， 却基于一个假设， 就是地球的原始大气是“还原”的。 那就是说， 当时的大气仅含有极微量的自由（未经化学结合的）氧。 这一点为什么很重要呢？

  《生命起源的奥秘： 再评目前各家理论》一书指出， 如果当时有许多自由氧存在， “氨基酸就不可能形成； 即使有些氨基酸碰巧产生了， 它们也会迅速分解”*[1]。 米勒就所谓原始大气所作的假设， 是否有充分根据呢？

  米勒完成了他的实验后， 过了两年， 发表了一篇经典的论文， 其中指出： “当然， 这些见解只是推测， 因为我们根本不知道地球当初形成时， 大气是否处于还原状态。……目前还没有直接的证据证实这一点。”——《美国化学学会杂志》， 1955年5月12日刊。

  科学家后来找到了证据吗？ 大约二十五年后， 科学作家罗伯特·考恩说： “科学家不得不重新评估他们的若干假设。……他们没有找着什么证据去支持他们的主张， 证明最初的大气是充满氢而高度还原的， 有些证据更显示情形刚刚相反。”——《技术评论》， 1981年4月刊。

  自那时以来又怎样呢？ 1991年， 约翰·霍根在《科学美国人》发表的文章指出： “过去十多年来， 有越来越多人质疑尤里和米勒就大气所作的假设。 根据科学实验及用电脑重现的大气……显示， 当时来自太阳的紫外线辐射（现在受大气中的臭氧层所阻隔）可以破坏大气里含氢的分子。……这样的大气［二氧化碳和氮］对于形成氨基酸和别的生命要素十分不利。”

  既然这样， 为什么还有许多科学家坚称地球早期的大气是还原的， 只含有极少的氧呢？ 西德尼·福克斯和克劳斯·多斯在《分子进化与生命起源》中回答说： 当时的大气必然缺乏氧， 原因之一是， “实验室的实验显示， 进化的化学阶段……会受到氧所抑制”； 此外， “在有氧的地质时期”， 像氨基酸一样的化合物是“不稳定”的。

  这不是强词夺理吗？ 提出这个主张的人声称， 最早期的大气是还原的， 因为如果不是， 生物就不可能自然发生了。 可是， 实际上并没有任何证据显示当时的大气是还原的。

  还有另一个细节值得注意： 如果在米勒的实验中， 混合的气体相当于原始的大气， 通电所引发的火花模拟当时的闪电， 沸腾的水代表海洋， 那么， 安排和进行这个实验的科学家又相当于什么或代表谁呢？

［脚注］
[1] 氧很容易起化学反应。 例如， 氧跟铁结合就形成锈， 跟氢结合就形成水。 如果在组合氨基酸的时候大气里有很多自由氧， 氧就会迅速跟有机分子结合， 并把它们分解。

qquchn

“深思熟虑的智慧行动”

  英国天文学家弗雷德·霍伊尔爵士， 数十年来一直研究宇宙和其中的生物， 甚至主张地上的生物是从外太空来的。 他在加州科技学院讲学的时候， 提到蛋白质里氨基酸的排列。

  霍伊尔说： “蛋白质是由一连串氨基酸以某种方式连结起来而形成的， 这个颇明显的事实倒不是生物学上的重大问题； 真正教人费解的是， 氨基酸以某种方式排列， 使这一连串分子具有独特的属性。……如果把氨基酸胡乱地连结起来， 可能形成的排列方式就会很多， 而其中大部分都对活细胞毫无用处。 想一想， 一个普通的酶由大约二百个氨基酸连结而成， 而每个连结点都有20种不同的组合方式。 由此可见， 无用的排列方式实在多不胜数， 甚至比我们从最强力的望远镜看到的一切星系里， 所含有的一切原子数目更多。 这只是说一种酶罢了， 酶的种类其实超过2000种， 每一种都有完全不同的功能。 因此， 氨基酸起初到底是怎样按着特定的结构排列， 形成不同种类的酶的呢？”

  霍伊尔补充说： “生命凭着自然界各种盲目的力量碰巧产生的可能性， 实在微乎其微。 与其接受这种极微的可能性， 不如认为促成生命的， 是某种经过深思熟虑的智慧行动还好。 看来这是更好的看法。

[ 本帖最后由 qquchn 于 2008-8-28 13:53 编辑 ]

qquchn

彼此配合才能维持生命

活细胞里的蛋白质和核酸分子（DNA或RNA）如果不能彼此配合， 地上的生物就不能生存下去。 许多人觉得， 由于这些分子的分工合作十分奥妙， 他们很难相信活的细胞是碰巧产生的。 我们现在简略地看看其中一些细节。

我们仔细察看人的身体， 观察微小的细胞， 甚至细胞的内部， 就会发觉人主要是由蛋白质分子组成的。 大部分蛋白质分子都是由氨基酸构成的链状物质组成。 这些链状物质摺叠或扭曲成各种不同的形状， 有的卷成一团， 有的就像手风琴的皱褶一样。

某些蛋白质和属于脂类的分子构成细胞膜。 有些蛋白质就有分把氧气从肺部输送到人体各部分去。 有些蛋白质发挥酶（生物学催化剂）的作用， 把食物中的蛋白质分解为氨基酸， 让人体可以吸收。 蛋白质能够发挥数以千计的功能， 上述只是其中一小部分罢了。 你可以说蛋白质是维持生命的精良工人； 没有蛋白质， 生命就不能维持下去。 但是， 蛋白质如果没有跟DNA保持联系， 它本身就不会存在了。 但DNA是什么呢？ 这种东西是什么样子的呢？ 它怎样跟蛋白质联系起来呢？ 有些卓越的科学家由于解答了这问题， 结果获颁诺贝尔奖金。 不过， 我们却不用成为生物学家才能明白这些基本事实。

模板分子

细胞主要是由蛋白质构成的， 因此人体不断需要新的蛋白质去维持旧的细胞， 制造新的细胞， 以及促成细胞内的各种化学反应。 有关产生蛋白质的指令包含在DNA（脱氧核糖核酸）分子里。 为了清楚了解蛋白质是怎样产生的， 让我们仔细看看DNA分子。

DNA分子藏在细胞核里， 除了包含有关制造蛋白质的指令外， 也储存遗传信息， 并且把这些信息从一代细胞传到另一代。 DNA分子的形状像一条扭曲的绳梯（称为“双螺旋结构”）。 DNA绳梯的两股绳子分别由巨量称为核苷酸的较细小分子组成。 核苷酸共有四种类型（括号内英语字母为代号）： 腺嘌呤（A）， 鸟嘌呤（G）， 胞嘧啶（C）， 胸腺嘧啶（T）。 这些DNA“字母”中的一对不相同的字母（或者A跟T配对， 或者G跟C配对）， 形成双螺旋结构绳梯的一个横档。 绳梯含有数以千计的基因， 而基因就是遗传的基本单位。

基因里含有制造一个蛋白质分子所需的信息。 基因里的字母次序形成一组像密码般的信息或蓝图， 决定要制造什么类型的蛋白质。 因此， DNA连同其中的从属单位， 是生命的模板分子。 如果没有其中像密码般的指令， 各种不同的蛋白质就无法存在——这样就不会有生命了。

各种中介分子

可是， 既然建造蛋白质分子的蓝图储藏在细胞核里， 而制造蛋白质的实际工地却在细胞核外， 细胞要借助某种东西才能把像密码般的蓝图从细胞核送到“建筑工地”去。 这就是RNA（核糖核酸）分子的工作。 在化学属性上， RNA分子跟DNA分子颇相似。 要有几种不同类型的RNA， 才能协助合成蛋白质。 我们仔细观察一下这些极为复杂的过程， 看看细胞怎样借助RNA制造人体不可或缺的蛋白质。

过程在细胞核里开始： DNA绳梯的一部分像拉开的拉链般分开。 这容许RNA字母跟DNA其中一股绳子所露出的DNA字母连合起来。 一种酶沿着RNA字母移动， 把它们连合成丝状物。 这样， DNA字母就转录成RNA字母， 形成基于DNA的字母组合。 刚形成的RNA链接着脱落， DNA绳梯于是像拉链般拉上。

经过进一步修正后， 这类携带信息的RNA已准备就绪， 可以离开细胞核， 前往制造蛋白质的工地， 在那里进行RNA字母的转译程序。 每三个RNA字母组成一个“词”， 需要由某种特定的氨基酸去转译。 另一种RNA就寻找这种氨基酸， 借助酶把它抓住和拉到“建筑工地”去。 随着RNA的句子受到转译， 一条由氨基酸组成的链就产生了。 这条链扭曲摺叠成某种独特的形状， 形成一种蛋白质。 人体内可能有五万多种不同的蛋白质。

蛋白质的摺叠过程其实也绝不简单。 1996年， 世界各地的科学家“利用最佳的电脑程式， 设法解答生物学上的一大复杂疑问： 由一长串氨基酸组成的单一个蛋白质分子， 到底怎样摺叠成复杂精细的形状， 决定它在生命中所起的作用。……简单来说， 结果是电脑失败， 蛋白质得胜。……科学家估计， 普通大小的蛋白质分子由100个氨基酸组成， 如果要凭着尝试每一种可能的构造去解决摺叠的疑问， 就要花1027（一千个亿亿亿）年才行”。——《纽约时报》。

经过精密缠绕的染色体。如果要读取上面的基因片断，DNA链必需首先象上图那样解开，然后重新合并缠绕起来。细胞核里时刻在有条不紊地进行着这样的工作。

我们在这里只是概括地描述蛋白质分子的形成过程， 但读者已可以从中看出， 这个过程实在复杂得令人难以置信。 你知道一个包括20个氨基酸的链， 在人体内只需多少时间形成吗？ 大约一秒钟！ 这种过程在人体细胞里是不断进行的， 从头到脚， 在全身各处都一样。

这显示什么呢？ 虽然生命的产生和维持还牵涉到难以胜数的因素， 但其中所涉及的分工合作却已令人叹为观止。 其实“分工合作”一词根本不足以形容产生蛋白质分子所牵涉的精密相互作用， 因为蛋白质需要来自DNA分子的信息， 而DNA就需要几种特殊的RNA分子。 各种不同的酶也是我们不容忽视的， 每种酶都发挥独特而重要的功用。 我们的身体每天都制造数以亿万计的新细胞， 每一次都涉及复制三种成分——DNA、 RNA和蛋白质， 我们却从来不用为这件事操心。 你不难明白为什么《新科学家》评论说： “三种成分只要缺少一种， 生命就会逐渐衰亡。” 照此类推， 如果有关的各种分子并不齐全， 不能一同发挥作用， 生命就根本不可能产生了。

如果这三种分子都是在同一时间、 同一地点自然产生的， 而且配合得天衣无缝， 能够合力执行这些奇妙的工作， 这样的事情合乎情理吗？

可是， 关于地上的生物怎样产生， 还有另一个解释。 许多人都相信， 生命是由一位超世绝俗、 具有高度智慧的设计者精心制造的。

[ 本帖最后由 qquchn 于 2008-8-28 14:31 编辑 ]

qquchn

来自“RNA世界”还是另一个世界？

鉴于DNA、 RNA和蛋白质的合作关系颇教人费解， 有些研究人员于是提出了“RNA世界”的理论。 这是个怎样的理论呢？ 这个理论不再断言DNA、 RNA和蛋白质同时产生， 然后合力形成生命， 而是认为RNA本身就是触发生命的物质。 这个理论站得住脚吗？

在80年代， 研究人员在实验室里发现RNA分子能够充当自己的酶， 自我分裂为二， 然后再次拼接起来。 因此， 科学家猜测RNA可能是第一个能够自行复制的分子。 他们声称这些RNA分子后来学会怎样形成细胞膜， 最后RNA有机体演化为DNA。 菲尔·科恩在《新科学家》周刊写道： “倡导‘RNA世界’的科学家相信， 他们的理论即使不是绝对的真理， 也离真理不远了。”

可是， 并非所有科学家都接受这个基于猜想的理论。 科恩指出， 怀疑者“据理反驳， 认为如果单凭看见两个RNA分子在试管里自行分割少许， 就贸然认为RNA能够独力形成一个细胞， 结果促成生物在地上产生， 这样的想法实在太轻率武断了”。

这个理论还有不少漏洞。 生物学家卡尔·沃斯认为： “‘RNA世界’这个理论……有一个破绽， 就是它无法解释产生第一批RNA分子所需的能量来自何处。” 研究人员从没有发现过一个能够凭空自行复制的RNA分子。 除此之外， RNA到底从何而来， 也是个大问题。 虽然许多教科书都有论述“RNA世界”这个理论， 研究者加里·奥尔森却指出， 这个理论在大体上只是“乐观的猜测”。

有些科学家提出另一个理论， 说地球上的生物是来自外太空的。 但这个理论并没有真正解答“生命从何而来？”这个问题。 科学作家博伊斯·伦斯伯格指出， 声称生命来自外太空， “只是转移了奥秘发生的地点罢了”。 这个主张并没有解释生命的起源， 只是把生命的发源地转到另一个太阳系或星系， 借此回避问题的症结罢了。 真正的问题始终悬而未决。