生命的起源（上）

高士其

我今天给大家讲人类历史上的第一个故事，也是生物世界的第一个故事。这故事告诉我们天下的生物都是远亲近戚，这故事的题目叫做“生命的起源”。

人间自从有历史以来，就对于“生命的起源”这问题动过脑筋了。在不同的时代里，有许多伟大的思想家，都对这个问题发生了极大的兴趣，这问题会引起了许多科学家、哲学家、宗教家们的热烈辩论，引起了广泛的激烈的、尖锐的思想斗争。

让我们睁开限睛看一看周围的自然界吧，我们随时都可以看到：生物，和无生物。在生物世界里，我们发现无数种类的动物和植物：什么虫呀、鱼呀、鸟呀、兽呀、什么花呀、草呀、树木呀，真是形形色色，非常热闹。但是在这里我们会碰到一个问题：从最简单的微生物起到最复杂的人类止，各种各样的生物之间究竟有没有什么共同的特点呢？有的，那个特点就是“生命”。生物和无生物之间究竟有什么区别呢？有的，那个区别也就是“生命”。那末“生命”究竟是什么呢？最初的“生命”究竞是什么样子呢？“生命”究竞是怎样产生出来的呢？

这些都是很不容易解答的问题。因此，一般人对于“生命的起源”总是搞不通，于是就产生了一些迷信的传说。

第一种迷信的传说就是“上帝”的故事：

这故事告诉我们，宇宙万物都是“上帝”创造出来的。“上帝”在六天之内就创造了全世界。而且还说在第三天他创造了植物，在第五天他创造了鱼类和鸟类，在第六天他创造了兽类，最后他创造了人。起初是男人后来是女人，第一个男人的名字叫做“亚当”，他是“上帝”用泥土做成的，“上帝”吹了一口气它就活了起来。从他身上取下一根肋骨，就造成最初的女人“夏娃”。

第二种迷信的传说就是“灵魂”的故事：

这故事告诉我们，原来我们的身体并不是活的东西，只有等到“灵魂”投到里面，才会活了起来；“灵魂”就是“生命”。人死了以后，“灵魂”便离别了躯体而投到别处去了。看管这些“灵魂”的人就是魔鬼、神仙和菩萨。这种说法，在我们中国也是很流行的。

此外人们对“生命的起源”还有些唯心的看法：

第一种唯心的看法，就是自然发生的故事：

这里所谓“自然发生”是说：虫呀、鱼呀、鸟呀、老鼠呀，这些小动物们不但是从同类中产生出来，而且又会自然地发生出来的。

例如：鱼和蝌蚪是从污水和河底淤泥里自己产生出来的。小老鼠是从垃圾堆里产生出来的。苍蝇是从粪土和腐肉里产生出来的。虱子是从人汗里面产生出来的。

有这样看法的人，都忽视了一件事实，就是这些不干净的地方，也正是小动物们的巢窝，和它们生育的地方。生物是不可能像这个样子突然地自然发生的。

第二种唯心的看法，就是染色体的故事：

这故事是反动的科学家魏斯曼和摩尔根所造出来的。这故事告诉我们，生物体是由“种质”和“体质”组成的。所谓“种质”，就是生殖质，就是包含在生殖细胞（精虫和卵）里面，而会传种产生后代的东西，根据他们的说法，这种东西是无穷无尽的永生不灭的，不能改变的。这种东西就是染色体和染色体中的主要物质“基因”，生命就是从基因起源的。这个故事又告诉我们，“基因”这种神秘莫测的东西，不仅控制着生物的遗传，而且控制着生物的习性。这个故事是虚伪而荒谬的。早已为米丘林学说所粉碎。而在一九四八年列宁全苏农业科学院的会议上，又为李森科院士的报告所充分击溃了。

这些迷信的传说和唯心的看法，都是被剥削阶级和帝国主义者所利用以欺骗人民的。

我今天所要讲的，是关于“生命的起源”的一个真实的科学故事，这故事是根据许多科学家的实验和观察而从来的，是集合近代天文学、地质学、化学和生物学的研究成果而说明的。

这故事也是出发于唯物主义观点的。

唯物主义的看法，认为生命的本质是物质的。生命是物质存在的一种特殊形态，生物和非生物之间并没有打不通的界线。唯物主义的看法以为生命不是立刻可以产生出来的，它是自然发展的一个阶段，它是一步又一步地由低级而高级，由简单而复杂发展起来的。因些，要追究生命的起源，我们必把从地球的历史上去研究，从最简单的生物的生活中去研究，从生物的化学构成中去研究。

我现在就把生命起源这个科学的故事分作三部分来讲：

第一部分，从地球的历史上看生命的起源。

第二部分，从显微镜下看生命的起源。

第三部分，从化学的变化中看生命的起源。

第一部分：从地球的历史上看生命的起源

我们的地球从什么时候开始有生命的

我们知道太阳里面是不会有生命的，根握科学家的估计，大概表面的温度有六千度，内部的温度更高，因此不会有什么生物存在的。

按照拉普拉斯的假说和其他旧的说法，认为原始的地球是一团火焰，一团正在燃烧中的气体，直到现在还有火山爆发的现象，喷射出来的大焰里面奔流着各种气体和熔化的岩石，据说这些岩石的温度也常常达到一千度左右。在这种温度下，是不可能有生物存在的。

根据苏联科学家施密特院士最新的理论，原始的地球，是由许许多多坚固的尘埃质点形成的。在这个时候地球是冷的。在地球形成之后，由于地球内部放射性原素的瓦解而放射出大量的热，这种热超过了地球放射到空间去的热，在这个时候，地球只可能热起来不可能冷下去，到了后来，地球内部放射性物质减少，地球才开始冷却，这是几十万万年以前的事。

当地球温度增高的时候，地球上物质就变成为可塑性的，轻的就慢慢地升起来，重的压下去，地面上就起了皱纹。凹凸不平，充满了热腾腾的水蒸汽，凸处成为高山，凹处蒸汽冷了变成水，就成为海洋，在原始海洋里，等到环境和气候都适合于生物生存的时候。才开始出现了最原始、最简单的生命。

二、地层里的化石告诉我们些什么

什么是地层呢？

地质学家告诉我们，地壳的构造是分成一层一层的，这就叫做地层。愈在下面的地层形成的愈早，年代也愈远；愈在上面的地层形成的愈晚，年代也愈近。

什么是化石呢？

化石就是古生物学家从这些地层里发掘出来的一种东西。这些东西大部分都是生物体的坚硬部分（如骨骼和介壳之类）年代久了，在地层里变成了石头的东西而保存下来的。有一部分是火山的印痕（如爬行动物的足迹和树叶的形态等）在适当的条件下被保存下来的（第一图）。在化石的发掘和研究中。世界各国的古生物学家都发现生物在地层里出现有一定的顺序。愈是低等的生物出现在愈古的地层里。因此对地层的研究，可以说明地球上生命发展的历史。

地层的研究，还可以使我们说明鸟类和兽类发源的历史，不管是鸟类或是兽类。也是爬行动物类变来的。虽然那时候人类还没有在地球上出现，但是我们根据地层的研究，却很可以断定有这种事实

我们向地层一层一层地发掘下去，愈走愈古远，我们可以一直走到这样的时代——那时候在我们的地球上，非但没有鸟类和兽类，甚至没有爬行动物类，没有两栖类（水陆两处都可以住家的动物，如青蛙），也没有鱼类；因为地球上的生命并不是从鱼类开始的，在鱼类之前，在古代的海洋里，还生存着许多各种各样的动物，比鱼类还要简单的动物。属于这种动物的有海绵、珊瑚、水母等。但是就是这些动物，也还不是生命的起源。再往地层里深入，在那里可以发现更简单动物的遗迹，但是这种遗迹我们很难看得清楚，因为时代已经这样古远，这些遗迹保存得很不好，也因为这种生物离开现在的动物是这样远，简直和现在的动物没有相像的地方。

所以，从地形的化石我们知道，地球上的生命产生得非常之早，并且是从很简单的生物开始的，但是这究竟是什么样的生物？并且它们又是怎样产生的呢？要明白这个问题，我们要依靠别的法子来研究。

第二部分：从显微镜下看生命的起源

一、显微镜揭穿细胞的秘密

显微镜是一架构造相当复杂的工具，用它来看，可以把平常看不见的东西放大到几十倍、几百倍、几千倍。平常看不见的东西，在显微镜下就可以看得清清楚楚了。我们人类和动植物的身体，不论那一部分，都可以切成很薄很薄的薄片加以染色（要切成薄片加以染色，是因为这样才可以使细胞的轮廓分明，内容清晰），放在显微镜的下面来看，就可以发现我们人类和动植物的身体都有一个共同的

（图片见原版面）

特点，一个共同的结构，那就是“细胞”（第二图）。细胞是什么呢？过去认为细胞就是生命的最小的单位。但是这种说法，现在看起来，是不正确的。因为现在我们知道还有比细胞更小的生命存在。但不管怎么样，细胞总算是构成我们身体的很小很小的东西了。细胞里面都有一个核，叫做细胞核。细胞外面都有一层薄膜，叫做细胞膜，在细胞膜和细胞核之间布满了原生质。我们的身体就是由许多这样的细胞和细胞之间的物质结合而成的。我们人体的各部分细胞的形状，都不相同，有神经细胞、有筋肉细胞、有骨骼细胞、有皮肤细胞等等，这些，细胞各有它们自己不同的任务，由于它们的分工合作：我们的身体才能够顺利地生长发育。

不但是这样，生物学家又告诉我们一个事实，这个事实就是我们人类和动植物，在很古远的时代以前，都有一个共同的祖先，那个共同的祖先，就是一种最简单的单细胞生物。我们现在的生物世界，也就是由这种最简单的单细胞生物发展而来的。

但是我们在这里又发生了一个问题了：这种及简单的单细胞生物，是不是我们地球上生命的最初起源呢？不是的。最近科学的发现告诉我们，地球上的生命并不是从单细胞生物开始的，极简单的单细胞生物，固然比较其他生物为简单，但是它的内部构造仍然是很复杂的，它无论如何，还不是最简单的生物。

二、细胞也可以从蛋白质变成

研究细胞的科学，差不多有一百年的光景。因为受了德国的一位资产阶级的科学家叫做鲁道尔夫·微耳和的反动学说的欺骗，都认为细胞的前身必定也是细胞，细胞只能由细胞产生。因此，各种生物的身体只是细胞大大小小的集团罢了。后来恩格斯从马克思科学的观点来看细胞的起源，就指出了微耳和的这种说未能是错误的。恩格斯并不否认细胞是用分裂的方式来繁殖的，但是他断言，细胞也可以由蛋白质发生的。很显然的，当地球上出现生命的时候，细胞就是按照这个方式变成的。细胞是从原始的没有结构的蛋白质慢慢变成的。因此，蛋白质是构成细胞的主要成分，而同时也是细胞发展的基本来源。没有蛋白质也没有生命。

这个理论，最近已经由苏联的科学家奥·勒柏辛斯卡姬的研究完全证实了。当她最初研究蝌蚪的时候，她发现了在蝌料的血液里没有细胞结构的卵黄球，会转变成血球，这个发现指出了，细胞不一定只能由同类的母细胞发生，而又能够由没有细胞结构的“生活物质”转变而成。于是她就选择了各种各样的含有“生活物质”的东西，作研究的对象，进行了大量的研究工作。这些“生活物质”就是没有细胞结构而含有蛋白质、同时能进行新陈代谢作用的东西。她最初研究了鸟、鱼和青蛙的卵，当她在研究鸡蛋的时候，她发现了卵黄球转变成为细胞的全部过程。后来她又研究水螅，她用机械的方法，把水螅的细胞一个个都破坏了。但是经过了一小时之后，在她所培养的东西里面就出现了许多针尖般大小的极小极小的小滴子，这些小滴子逐渐长大，长成许多没有显著的内部结构的蛋白质小块，这些蛋白质小块，加上一些养料，经过一昼夜，就转变成细胞的形态了。所有这些实验，告诉我们细胞能从某些没有细胞结构的更简单的“生活物质”变成。

三、肉眼看不见的微生物世界

显微镜的发明不但揭穿了细胞的秘密，还给我们开辟了一个新的世界，这个新的世界，就是我们肉眼看不见的微生物世界。

在微生物世界里，有三个国家。第一个国家，是原虫的国家。在这一个国家里的居民，有各种各样原虫：有变形虫、鞭毛虫、织毛虫、芽胞虫，这些都是原虫的代表（第五图）。它们虽然都是以单细胞的身份出现，但是它们细胞内部的结构，并不简单。它们有许多都是人类和动物体内的寄生虫。它们算是动物界第一代的祖先。

第二个国家，是水藻的国家。在这个国家里的居民，有各种各样的水藻（第三图），它们的细胞里面都有叶绿素，会吸收阳光的能力，把炭酸气和水转变成醣类。它们算是植物界第一代的祖先。

第三个国家，是细菌的国家，在这个国家里的居民，有各种各样的球菌、杆菌和螺旋菌（第四图），有些细菌体内含有芽胞，有些细菌身上带有荚膜，有些细菌头上长有鞭毛。但是它们的细胞里面，并没有一个完整的看得出来的细胞核。因此，细菌实在是最小最简单的单细胞生物了。

让我们来看一看细菌的生活吧！细菌是地球上第一大旅行家，它们在空气中流浪，在水里游泳，在土壤里翻身，在人类和动植物身上搬家，它们旅行到那里，那里就会发生重大的变化。有许多的细菌都是生物界有名的坏蛋，它们是使我们发生传染病的战犯，它们是破坏我们人类和动植物的健康的。但是有些细菌对于人类也有益处，因为它们会发酵；人类也会利用它们来造酒，做面包和酸菜，有些细菌不需要空气，也能够生存，它们对于土壤的

（图片见原版面）

改造是起一定作用的。有的细菌，会吸收空气中的氮，把它固定起来，这对于植物的生长是有功的。还有些细菌生活非常简单，依靠一些无机物也可以过日子。比如：吃铁的铁菌，吃硫的硫菌都是。所以它们也能够在岩石上和源泉旁边生长。

细菌的形状，既是这样的渺小，它们生活得又这样的容易而简单，它们生长的区域又是这样的广阔，地球上到处都市它们的踪迹。那么细菌是不是地球上最原始，最简单的生命呢？不是的。

四、还有比细菌更小的生物

还有比细菌更小更简单的生物，它们小得连显微镜也看它不见了。这种生物的名字，叫做“滤过性，病毒”，这个古怪的名字，也许大家还没有听说过吧！

为什么叫它们滤过性病毒呢？叫做滤过性，是因为它们能够穿过一种用瓷做成的过滤器。因为洞孔很小，用这种过滤器来滤含有细菌的汤水，细菌都滤不过去，而用来滤含有滤过性病毒的汤水，就会滤过去了。有些滤过性病毒常常带给我们天花、流行性感冒、伤风、脑炎、砂眼以及其他许多动植物的传染病。

这些滤过性病毒比细菌还要小几百倍、几千倍，最近科学家又发明一种更高度的显微镜，叫做“电子显微镜”，它可以把所要看的东西放大几万倍、几十万倍，于是引起天花和流行性感冒用平常的显微镜看不见的滤过性病毒，在“电子显微镜”下面也现出原形来了。

很明显，我们提起滤过性病毒，我们已经走近了生物和非生物的界限了，因为这些滤过性病毒的体积比蛋白质分子只大二三倍，而且最小的滤过性病毒比最复杂的蛋白质分子还要小，滤过性病毒也许就是一种特殊复杂的蛋白质吧。

在过去，许多科学家不承认滤过性病毒是活东西，以为它们是和细菌毫无关系的，最近由于苏联科学家波什扬的研究，证明了滤过性病毒，不过是细菌的发展的一个阶段，滤过性病毒可以转变成为细菌的形态，细菌也可以转变成为滤过性病毒的形态，这样的滤过性病毒，就是在平常显微镜下面也可以看得见。这种发现，打破了“细菌只能够由细菌产生”的旧的传统观念。

（中华全国科学技术普及协会来稿）

（图片见原版面）