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生命起源的探索

2018-08-22张凯

东方教育 2018年14期
关键词:起源老子探索

张凯

摘要:此文撇开了一般资料中的观点:生命的起源与老子的“道生一…”不搭界,相反,确认生命的起源恰恰契合老子《道德经》里:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”的观点。此文还别致地将生命初期的蛋白质分成了:优,中,劣三类。文章中引用唯物辩证法指出:内因为主,外因为辅,是生命进化的本质属性,从而,跨越了生命起源的鸿沟。文章中还将一般资料里的“超级酶”,重新命名为“倾向性功能酶”;并推理:老子“道生一…”的观点与达尔文的进化论是相得益彰的。

关键词:生命;起源;探索;老子;道生一

就生命起源这个命题,我思考了很久,有的时候觉着这个命题太重了,想不动,解不了,放弃吧,可是在静下来的时候,又常常想起它。几种推测,几种解答,被思考,被否定,几经周折,在思考有了较为清晰轮廓的时候,我想起,也该了解一下,相关资料上的说法了吧。

搞研究,并且想有所创新的人,一般会有个通行的做法,那就是:当一个课题摆在你面前的时候,你不能着急地先去看已有的资料,那样,会被资料中的思路带进去,出不来;出来后,又难以有新的思路突破。

于是,我审时度势地旁征博引地搜索了相关的资料,从而,更加坚定了自己的探索方向和理念。在研究过程中,又巧合地收看了纪录片《史前大碰撞》,《人类的起源》等等,视频的演绎。这样,我在已有立场的基础上,对收集到的信息,进行了细致的审理和再思考。

生命起源于外星球?应该是有两种情况:一种是随机的碰撞,一种是人为的安排。

地球生命,是由其它星球传来的两种说法,被科学家否定过太多次了。我也是不赞成地球生命的,外来说的。那也许是在想,回避对地球生命起源的探索吧!尽管我们对生命起源的探索,已经越来越接近真相了,可是,仍然有人愿意相信,地球生命的外来说法。

地球生命外来说法的原因:一是,在地球上,暂时还没有找到,可以产生有机生命体的确凿证据;二是,有人不想承认,人类是从胶泥一样的蛋白质中产生的。他们宁愿意承认,人类的起源,在聊天的时候,听上去能更华丽一点。

一定要说地球生命是外来的话,那么,我们还可以再追问一句,外星生命又是从何而来的呢?

另外,人们对于生命的认识,也应该有更新的观念了。也就是說,生命存活的新发现,一而再,再而三地打破了人们对生命认识的原有观念。生命不仅仅能够在零摄氏度,上下浮动几十度的情况下存活;在有氧气,有水,有阳光,有碳水化合物,有稳定气压的情况下存活。科学家们还不断发现,生命存活的新状态。在没有阳光的情况下,生命能存活;在海底1000米以下,温度在零上200-500摄氏度的情况下,仍然有虾蟹能够存活着;它们不靠氧气,不靠阳光,靠甲烷气,靠硫化物存活着,当然还有浮游生物可以食用;但是,它们身体上的蛋白质,抗住了高温的考验,甚至连浮游生物都抗住了高温的考验。这打破了人们对于动物蛋白质,在零上100摄氏度的情况下,不会存活的认知。甚至,科学家们还发现了,在火星上,没有氧气的情况下,也有生命体存活的现象。

地球生命外来说站不住脚,那么,生命的上帝创造说又如何呢?笔者从来就没有认同过这种说辞。笔者以下给出的论述,自然回答了这个问题。

中国古人,老子,在2500年前的《道德经》里有:“道生一,一生二,二生三,三生万物。的观点。笔者的探索和思考,恰巧与老子的这个观点相契合。这是笔者的莫大欣慰和自豪,也是笔者继续深入地探索这一课题的信心来源。中国古代的老子,是智慧的,是伟大的,怎么说他伟大,都不过分。在那个科技文明不发达的古代,能够拨开重重迷雾,提出这样的生命起源理论,其困难程度,其准确程度,其历久弥新程度,其高度的哲学概括程度,乃至于其超然世外的至高境界,都是难以想象的。当然,我们现在探索这个课题,同样,也是要拨开层层迷雾的。

自从“道生一,一生二,二生三。”理论问世以来,后人对它的解释,就纷纷扰扰,始终没有统一过。“道”有人说它是指,生命进化的全过程;也有人说它是指,规律性。至于其中的一,二,三,有人说“一”是指气,“二”有指阴阳,“三”指万物——这大体上是道家的说法。还有其它智者的解读,就不再一一列举。这很有点仁者见仁,智者见智,各说个话的意思。我对老子的这句话,给出了自己的分析,供大家参考:

“道生一”指的是什么意思呢?其中的“道”又指的是什么呢?“道”怎么能生一呢?一般认为:天道酬勤是道;善有善报,恶有恶报是道;太阳从东边出来,从西边落下是道;水往低处流也是道。但是,“道生一”的道,主要指的是:自然规律性。

如果,地球上的自然现象是没有规律性的,地表温度,今天是零下100摄氏度,明天是零上500摄氏度;今天大气中含氧量是50%,明天大气中含氧量是5%;大气层,臭氧层,也不稳定,无规律;海水和淡水的状态也不稳定,整个地球表层没有一个稳定的,有规律的状态。这也就谈不上有“道”了,“道生一”也就更谈不上了。

正是因为有了地球自然现象的稳定性,规律性;其中包括稳定的水,雨,阳光照射,大气层,含氧量,温度,湿度,季风,臭氧层,淡水热泉;还包括稳定的潮起潮落,洋流移动;稳定的海水升温降温,稳定的海水化学物理性能,再有海底热泉的稳定支持;等等。这些稳定的自然现象,在经历了千年,万年的物理化学变化后,产生了地球上最原始的蛋白质——这种无机生命现象。这也就是,所谓的“道生一”了。

在大自然中,能够自然产生蛋白质。这一点,科学界几乎是没有争议的。我只是认为,蛋白质的产生,契合了中国老子的“道生一”的观点。而蛋白质是一切有机生命体的源头,科学界对此大多也是赞同的。

有人认为,生命是从海洋中产生的。科学家在太平洋底的热泉附近,发现了大量的嗜热微生物;在32亿年前海底的火山沉积物里,发现了有丝状生命体的遗迹,从而证明了生命起源于热泉,也就是海底热泉说。

仅仅依赖随机过程,从氨基酸到蛋白质,进而,产生有机生命体,有人质疑这样的概率太小了,不可能。就像给猴子一台打字机,它能够打印出一部《红楼梦》;也如同,有一堆零件,被风一吹,变成了一辆汽车。

66亿年前,银河系发生了大爆炸。46亿年前,形成了太阳系。38亿年前,地球出現原始的地壳。这个时间,与多数月球表面的岩石年龄是一致的,也就是说,这是可验证的结论。

澳大利亚西部瓦拉伍那35亿年前,岩石标本里发现了微生物遗迹,被认为,那可能是地球上最早的生命证据。

我们当今科学家所发现的,最早的,最有代表性的类人骨化石,是非洲的露西,距今已有320万年了。

科学家一般认可,从无机生命到有机生命体,是生命起源,难以跨越的鸿沟。

我们现在还不能确切地了解,有机生命体诞生时,地球上的环境状况。我们甚至不能确定,有机生命体诞生在,从前遥远的那个时间段。不能了解,也就不能复制,不能证明当时由蛋白质转化为有机生命体的过程。但是,这个过程肯定是跨过去了,而且,极其有可能的是,不只一次地跨过去了。

我们可能还不得不承认一个残酷的现实,那就是,地球上诞生生命的温床,随着大自然的变迁,早已不复存在了。

然而,地球上生命的起源,所有动物的起源,以及人类的起源,只能依赖于地球自身。它一定契合,中国老子的观点:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”

由蛋白质催化出有机生命体,这是在地球上没有生命的亿万年中,在各种条件完备的情况下,进行的。这些条件包括温度,含氧量,进化了的蛋白质,水,能量以及进化了无数次的酶等等,等等。

海洋里能孕育生命,这一点,我是赞成的。不仅仅是因为海洋里有藻类,有玻璃海绵,有鱼类;就从许多陆地动物离不开盐来看,似乎也能佐证此说法。但是,我始终说服不了自己,生命只起源于海洋?陆地上就不能孕育生命了吗?有那么多高高的森林,厚厚的枯枝落叶,积累了那么多的果实;又有水,阳光,氧气,温度,各种物理化学变化的催促着;还有火山,淡水温泉,陆地上的条件,那一点比海洋差?

至于孕育有机生命体的具体地点,我判断是:海底热泉和陆地上的淡水温泉附近,都是有可能性。那么,陆地上有陆地的生命进化史,海洋里有海洋的生命进化史。它们的原理是一样的,时机也是相近的,是相辅相成的。

我们还要确认一个自然现象的逻辑性,那就是初级动物的出现,一定晚于它们的食物的出现。要不是这个顺序的话,那么,动物出现以后,它们吃什么?从广义上说,是食物的出现,也为以它们为食的动物的出现,起到了推波助澜的作用。

在这里还有一个形式性的问题,需要申明清楚一下。生命是由蛋白质转化成一种,简单的有机生命体;还是由多种含有细微差别的蛋白质,在多种含有细微差别的酶协助下,转化成了多种简单的有机生命体呢?

答案是:就其地球自然现实的丰富性,以及其细微差别的丰富性来说,生命的转化也应该是具有丰富性的。这种生命种类的丰富性,只需要细微的差别性,就能够实现,而这种细微的差别性,正是地球上自然存在的。

蛋白质的差别性,来自于环境的差别性,比如说:高温,低温,森林,高原,盆地,沼泽等分别影响了的蛋白质;在海里则有温度差异的,海藻有无的差异的,有各种化学含量差异的,海水深浅差异的,等等,各种温泉附近所形成的蛋白质。蛋白质在表面上看,几乎是一样的,但是,其机理需求,活力程度,寿命长短,新陈代谢能力,是有着千差万别的。特别是,这些蛋白质,在高含氧量所造成的环境中,逐年累月的影响下,有一个类别,萌发出了更高级的生命需求。这一类蛋白质,她们自身活力旺盛,又迫不及待地需求进化,于是乎,脱颖而出了。她们在区域性“酶”的协助下,义无反顾地走上了这一进化的不归路。唯物辩证法里有:“内因为主,外因为辅,”的发展规律。这一规律性适合于,对这一进化现象的理论性诠释。扩展开来说,生物的进化,几乎全部适合于,这一理论性的诠释。

这种区域性的“酶”,它们是在获取了区域性环境中的,特有的化学的,物理的,日积月累的,各种条件下形成的。这些条件的作用,使得“酶”是带有倾向性的。这种带有倾向性的“酶”,遇到了等待进化的蛋白质,将有助于,进化出来的有机生命体,有倾向地依赖于当地的环境而生存下去。

这种“倾向性功能酶”,到不是说它是有意识的。这也是大自然在经历了有和无,发展和改良以后,熏陶形成的,是有针对性的,是有时效性的。当蛋白质的进化有需求的时候,在这个需求的量足够大,需求的时间又足够长的时候,大自然就衍生出一种“酶”,以此来协助蛋白质满足这种需求。这样一来就实现了,大自然的阶段性平衡。这种“酶”的功能性,是在特定的情况下,协助蛋白质,来构建她们自身的功能器官。这听起来似乎有一点玄乎,但实际上,只是在蛋白质需求建立功能器官时,“倾向性功能酶”起到了一点点的协助作用而已。这是大自然自己选择的,是进化需求的选择。我在纪录片中听到了这样一句话,叫做:毕竟需求是进化之母。

这种“酶”,在一般资料中,把它称之为超级酶;而我认为,称之为“倾向性功能酶”更贴切一些。

蛋白质,简单的无机生命,在各种条件的协助下,进化成了,简单的有机生命体。再经历一段时间以后,有机生命体的进化,又进入了下一个,更高层级的循环。从而,把简单的有机生命体,转化为更复杂的有机生命体。

人们期盼着在考古活动中能够了解到,远古的这一演变过程。但是,这一期盼,也许是极难实现的。因为,这一过程太脆弱了,一是在微观世界里进行的,二是整个时间也许不算太长。所以,极难留下什么证据,能让当今的科学家,在经历了几百万年,甚至是几十亿年以后,还能够查找到,她们的演变真相。

我们知道,单细胞微生物只有四分一毫米大小,但是,她已经具备了呼吸,排泄,运动,生殖和调节等,象征着有机生命体的,全部特征了。那么,我们所要探索的,最初始的,有机生命体的体量,她一定比单细胞微生物的体量,还要小许多。

我思量着有人,把这一地球历史上,产生有机生命体的最重要一环,形容为跨越鸿沟,是合适的。人们对未知世界,总是会有着模糊性和恐惧性的。由蛋白质进化为具有新陈代谢功能的,有遗传本领的初期动物,是一个了不起的跨越。

然而,对于地球的自然变化能力来说,由蛋白质进化出有机生命体,也不是什么特别的事情,是自然而然的事情。只是,我們对此百思不得其解,还想一步跨过去,那就困难了。

我的设想,和许许多多关心此课题的朋友的设想,基本上是一致的。大自然跨过这个鸿沟,也是分了好几步,才完成的。

首先,是在各种待变的条件都具备的情况下,特别是在“倾向性功能酶”已经进化成功以后。最迫切要解决的是,蛋白质的分离。在大自然的活动中,蛋白质的合成一定是有差别性的。在高含氧的影响下,在进化若干年的情况下,更扩大了这个差别性,使得蛋白质中有了优,中,劣之分。那么,极有可能是,部分优秀蛋白质的小集团,在运动中,挣脱了其它不优秀的,蛋白质的粘连,脱颖而出了;或者是其它因素促成了蛋白质的分离。进而,在“倾向性功能酶”的协助下,分离了的蛋白质产生了膜,膜是用来提供自我保护的,其性质如同动物的皮肤。(实际上,蛋白质的分离,已经困扰了人们许多年,许多年。在那个极其微观的世界里,很难想像出,还会有其它什么更科学的理由,能让微小的蛋白质,实现自然的分离。)第二步,被膜包裹的优秀蛋白质,有延长自身活力的内在需求,在“倾向性功能酶”的协助下,巩固了这一需求,逐渐具备了新陈代谢的功能。换一句话说,有新陈代谢功能的被膜包裹的蛋白质延长了生命,其它没有新陈代谢功能的,则被淘汰了。被膜包裹的蛋白质并非都是球体的,因为,球体的蛋白质,其中心部分不易被置换,失去了生存能力。于是,形状各异的,微小的,被膜包裹的蛋白质出现了。她们有的像蝎子,有的像蛇,有的像玻璃海绵等等,等等,种类繁若星辰。这样,被膜包裹的蛋白质就能够增加了与外界接触的机会,有利于蛋白质的置换和接受新的能量。第三步,这些形状各异的蛋白质,她们与外界接触的机会是不同的,新陈代谢就有了先后,体内的蛋白质也就有了不平衡。这样一来,就需求建立一个中枢系统,来协调新陈代谢功能的一致性。当这种内在的需求达到一定程度的时候,“倾向性功能酶”协助完成了,这个中枢调节系统的建立。第四步,那些形态各异的蛋白质,在她们的生存过程中,由于某个肢体的连接部位出现了萎缩,而造成了肢体的断裂分离;分离出来的蛋白质仍有着膜,以及新陈代谢和中枢协调功能,以及原有母体的一切特征。更有可能的是,优秀蛋白质的肢体,自己挣脱了不够优秀的母体,进而,形成了裂变和再生。这样一来,就诞生了地球上最初的有机生命体。完成了中国老子观点中的:“一生二”。

地球上,有机生命体的诞生,也许还有其它几个过渡性环节。人们不要指望一次性构建起,所有的,从蛋白质到有机生命体的全部要素;要循序渐进地进行,一个环节,一个环节的进化。我们还要有耐心地承认,这其中的每个环节,大约都需要经历几十天,几年,或者更长的时间,有需求就有进化的吗。这种进化,是自然的需求,是高含氧量,多食物存在,各种环境适宜,等客观现实所发出的综合信息,给托举出来的。这个进化过程,不管有多少个环节,在进化原理上几乎都是一样的。

在这里,还必须回答一下,最初的有机生命体诞生时,她们的食物是什么?我分析,她们的食物是:大量的,微小的,性能中等的,没有进化能力的,蛋白质的个体;或许,还有其它的,难以想像的食物。应该说,实在是太难以想像了,在那个微观世界里,比四分之一毫米还小的蛋白质的有机生命体,还能够依靠其他什么食物,来完成新陈代谢。

那些最原始的有机生命体,她们像没有起飞的蜜蜂围绕在蜂巢周围一样,围绕在蛋白质的周围。等到有机生命体进化了几千代,几万代以后,才逐渐远离她们诞生的温床远一点。

有机生命体诞生的时期,有一个至关重要的因素,就是:高含氧量。正是由于,存在了高含氧量,才促进了其它相关条件的变化成熟,促成了有机生命体的诞生。当时,陆地上以及海洋里的含氧量,也许是现在的“两”倍左右。这个当时的高含氧量,似乎已经被现在的科学家所证实了。

我们不要认为,这种“倾向性功能酶”是一个偶然现象。我认为这是一种必然现象。我们不要小瞧大自然的自我完善,平衡,发展,前进的能力。同时,我们也不要高估这个“倾向性功能酶”的作用,它只是起到了,不可或缺的协助而已,只是压倒骆驼的最后一根稻草而已。

以上给出了,地球上诞生最初有机生命体的过程。至于,这个过程需要多长时间?不得而知;也许几百年,或者几千年。但是,我总认为,时间不会太长。因为,时间太长的话,大自然的综合条件会发生变化,那时,或许就不再适合,孕育出新生命了。

大自然的本领就是:优胜劣汰,适者生存,何况还有那么多的“倾向性功能酶”,在等待着协助和巩固新事物的诞生……

有的时候,地球上的某种现象,就是因为重复的次数太少,所以,我们很难研究它。比如说:沙尘暴,龙卷风,海啸,地震,日蚀月蚀等等,最初,人们对它们的出现,也不甚了解,惊恐万分。后来,就是因为它们重复的次数太多了,人们才渐渐弄明白了,它们是怎么一回事。

生命的起源这种现象,在地球上重复的次数太少了,40亿年间,也许只有那么几次,又是在那么遥远的,基本上留不下任何痕迹的一瞬间。所以,我们对它的研究,就显得无从下手。

人们当下,要想在实验室里,再现有机生命体诞生这一过程,其中当时的环境状态,就是无从复制的,还有,最难得到的是那个,“倾向功能性酶”。因为,那个“倾向性功能酶”,是在经历了千万年,地球上生命荒芜的情况下,才衍生而来的,是有时效性的,是极难复制的。

地球产生有机生命体的条件,只有在地球上没有有机生命体的千年,万年,甚至更长时间的情况下,才会发生。当地球上有了较为丰富的有机生命体以后,这种催化有机生命体的条件将逐渐退去,直至完全丧失。随之而来的是:有机生命体的进化,再进化,再再进化……

就生命起源的复杂性,渐进性,漫长性而言,它还能帮助我们回答另一个,困扰了人们几千年的哲学问题,那就是:在自然界中,是先有鸡,还是先有蛋?我的回答,肯定是:先有鸡,后有蛋。因为,就鸡本身而言,它属于鸟类的家族。它同样也需要经历,从原始有机生命体开始进化,再到嘴,胃,大脑,心脏等等,分步骤的进化过程。动物们最先期的,最原始的繁殖方式,大多是以裂变为主的。在动物的家族中,只有当进化达到一定程度以后,或许是几千代几万代以后,才逐渐有了卵生和胎生之分。这样,在鸟类动物的进化过程中,是不会先有个蛋,再孵化出鸟来的。所以,从事物发展的逻辑上讲:先有鸟,后有蛋,这一点,是必须的。

就“生命起源的探索”这个议题,研究它,要走过的历程是:先从理论上取得突破,逐渐获得共识;而后,在考古研究中,一步一步地接近真相。最后,在大数据以及算机的协助下,由近及远地,还原远古的地理状态;以实现,在实验室里能够复制生命起源,这一终极目标。

笔者,仅仅就生命起源这个课题,自我感觉与祖国先哲老子的观点幸运地相契合了,进而试图解释了老子观点中的:“道生一,一生二”,而已。我分析,当时老子写下这一句话的时候,他也不能确定一二三,究竟各代表什么?但是,有一点,他是可以确定的,那就是:有了“道”,就一定能产生“一”,这个所有动物的源头。而后,才有了能够运动,呼吸,新陈代谢,遗传和繁殖功能的动物;才有了繁若星辰的,陆地和海洋的动物世界,也就是有了二和三了。

有人认为,达尔文的进化论,和中国老子在这个问题上的观点,是两回事;我认为是一回事。只是,达尔文在他的宏篇巨著中,更侧重地解释了物种的进化历程;而老子则是高度哲学地阐述了生命的起源和蔓延。两者之间互为印证,互为支持,起到了中西合璧的效果,进而增加了,人们对那个遥远的,生命起源的认可程度。

以上论述或有不当之处,谨供有同样兴趣的朋友,增加了一个新的讨论空间而已。

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