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宇宙时间密码:流时之旅

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第9章 生命的发生比想像的容易
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“处在原初太阳的旋转大圆盘的外沿的氨基酸,如果随了太阳宜居带的岩质行星,它们对地球生命的形成就有可能作出贡献。”奚骥骜说。“在地球冷却下来的数百万年中,圆盘气体中的有机分子会不断地落到地球表面。到大约40亿年前,地球才拥有了岩质表面和海洋。请记住,大约有99.2%构造生命材料被太阳烧毁了。”

“地球初期氨基酸落向地球仅仅是一个推理判断,还是有确切证据?”秦玉山问。

“有确切证据。”奚骥骜说。“旋转大圆盘外沿还会形成许多小行星,岩质小行星就是记录着历史的无字天书。它们的最终形成时间可能比地球还要早。20世纪60年代澳大利亚的莫奇森落下来一块陨石,这块陨石含有生命科学家特别感兴趣的三种有机物:1、大量氨基酸。2、一些脂类分子。3、脱氧核糖核酸碱基。大家都知道,从功能上说,构成生命体有三个要素:1、能量源。2、保护囊。3、基因编码指令。生命的基本单位是细胞。这三个要素就是细胞的要素。地球的任务,就是组装生命材料,实现生命要素。脂类分子形成细胞壁起到保护作用。脱氧核糖核酸碱基形成指令并保存指令。生命就是能量的一种形式,这种形式的第一个特点就是生命会最巧妙地利用能量。生物的进化,主要是利用能量技巧的进化。遗传指令会记住这些技巧并传给后代。”

“地球在潮池中怎样组装出了生命?”秦玉山问。

“构成生命的材料自我组装产生了生命。”奚骥骜说。“大约40亿年之前的地球广泛分布火山。火山向大气中喷发烟气。不断地有天体物质掉落,轰击使地球表面成为熔融体。有研究者还认为更严重,称地球上出现了熔岩海。大气中没有氧气,温度极端。几百万年的降雨才使地表逐渐冷却下来。新形成的月亮比现在要大,掀起的巨大潮汐卷过海岸好几公里。潮水退去,留下潮池。潮池蒸发,液体浓缩。浓缩出的化学物质有脂肪性分子。脂类分子按照有机化学的一般规则聚合,就开始了自我组装。脂类分子的连接,形成了泡泡。”

“你说过了,细胞是生命的基本单位,但是这些泡泡怎么能算细胞呢?”富西安说。“就是现在,农村的沼泽地里,也时常有来路不明的一些油性泡泡成串地浮在水面上,我观察过了,那肯定不是谁倒的油,可能就是你说的泡泡。沼泽地的水里什么有机分子都有,这些泡泡有大有小,我看过了,绝对不是细胞。”

“很感谢你!”奚骥骜笑着说。态度很认真。“我没有观察过沼泽地的泡泡。我猜,想到远古泡泡的人很可能是受到过类似沼泽地的泡泡的启发。请你容许我后边一步一步讲出原始细胞的自组装过程。但是你的观察对于我很有启发,我希望也有机会观察到。”

“对不起,打扰你了。”富西安笑着说。大家都笑了。增加了活跃的气氛。

“应该是我感谢你!现在让我们看科学家们怎样猜想古代的泡泡。”奚骥骜说。他很高兴。“火山岩具有海绵状多孔结构。当微风使得池水轻轻拍打火山岩潮池岸边的时候,这些泡沫就会在孔壁上贴上薄膜,这就形成囊泡。随着水份蒸发,氨基酸和核苷酸等其他有机分子也被迫进入囊泡内部,简单的成份结合起来,便形成了蛋白质和脱氧核糖核酸。此时潮湿环境中水的极性分解碳水化合物的能力和加以输运的能力会提供生化动力。如果囊泡内部的能量足以维持这个组装几分钟或几小时或者几天,这就是一个原始细胞了。岩石潮池中细胞有机结构组装就是这么的容易。”

“果真如此,严格地说,岩石潮池中确实产生了生命。”吴长川说。“区别生命与简单化学成分的关键在于信息的内容脱氧核糖核酸可以记录信息,它最了不起的特性在于它的可变性,创造新信息。”

“但是几天就死了,有什么意义?”许观海说。

“因此,生命起源的关键就是生命创造能量和使用能量的方式。”奚骥骜说。“现代的细胞内部拥有复杂的生物发电站,这样的结构有助于化学能自由地进出细胞膜,这些化学能流提供细胞所需的能量。原始细胞还需若干亿年的进化来获得这么复杂的能力。”

“还有细胞分裂、遗传、变异等等。”富西安说。“这一辈子获得的任何能力,如果不能传给下一代,就没有意义。”

“生命就是在偶然中贯彻必然。大自然很有耐心天天以巨大的规模碰运气,光是单细胞的完善,就用了几亿年。就是现在,我们人类的身体也没有停止生物学意义上的碰运气。”奚骥骜说。

“有人讲在地球上组装成细胞用了两亿年时间。”黄瑞雪说。“请大家想一想一亿年是什么意思?这对于理解大自然的耐心和生命的可贵会有帮助。说组装出生命容易是相对于幽暗的神秘而言的,是相对于进一步发展出文明更加千万倍艰难而言的。自从组装成单细胞生命之后,经历了一个漫长的完善期,在此期间,除了微生物什么都没有。单细胞古生物在地球上统治了25亿年。”

“宇宙中比太阳系行星早的行星多的是,既然生命这么容易产生,会不会有生命随着系外冰质彗星飘落地球呢?我们自己会不会是天外来客呢?我们的进化祖先来自几个星球呢?”富西安说。他的话使大家脑洞大开。一时间会场非常活跃。

看见举手的人较多,马跃峰说。“举手的人很多,能提出问题表明效果不错。感谢奚骥骜先生,感谢各位。今天时间到了。以后讨论‘文明的产生比想像的要难’的时候,先解决问题,再讨论新内容。谢谢各位!”

本节附录。第9小节《生命的发生比想像的容易》之中吴长川回答富西安的问题,集中地简单地讲了流时论对于宇宙演化的看法。时观和宇观通过大爆炸演化出更高级的微观。微观和宇观演化出更高级的宏观。最终微观、宏观和宇观演化出了生命

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