生命究竟从哪里来?人究竟从哪里来?在我们“少不更事”的时候,或许很多人都曾思考过这样的问题,只是后来的后来,我们或理所当然地丢给哲学家们去思考,或满不在乎地任神学家手握答案。只有一代又一代的科学家,一直在不断探索着。
探究生命起源这一基本科学难题对于我们人类来说意义重大,因为只有真正了解过去才能更好地明白未来,毕竟,圣经的创造论和漫无目的的物理世界,赋予生命的意义有很大不同。
在生命起源问题上,化学进化论目前为多数人所接受,它类似于达尔文进化论中的思想:生命是从简单到复杂的进化过程。该学说认为,在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现最原始的生命体机——一个最简单、最原始的细胞,即“原细胞(protocell)”。
1952年,美国芝加哥大学研究生S.L.米勒在其导师H.C.尤里指导下,进行了模拟原始大气条件(如雷鸣闪电)的实验,由无机物混合物(CH4、HO2、H2和少量NH3)得到了20种有机化合物,其中11种氨基酸中有4种(甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的,而当时人们认为蛋白质是生命的本质。
虽然米勒实验得到了结论:由无机物合成小分子有机物是完全有可能的。但这还仅仅是触及化学进化,远不能完整揭示生命的奥秘。首先,米勒模拟的大气状况很难证实是完全符合真实情况的,例如无机小分子的种类、比例是否一致等,据说米勒自己也曾经指出:“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”。
我们先假设化学进化学说是对的,那么由无机物得到简单的有机物小分子,后者将进一步构成有生物功能的大分子,而这些生物大分子又是以什么顺序出现?如同众所周知的鸡与蛋的先后之争,生命机体形成过程中,DNA和蛋白质出现的先后问题也困扰着许多研究学者。
化学进化学说(包括RNA世界假说)面临着一个难题:在生命起源前的环境里,自然界是如何把生物小分子(氨基酸、核苷酸)变成生物大分子(蛋白质、核酸)的。正如《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”。
科学发展到今天,我们能在实验室利用机器以极大的效率合成出所需要的生物大分子,但在生命起源前环境里的合成实验却“始终失败”,这或许是大自然跟人类开的一个玩笑吧,以此提醒人们面对大自然、面对时间长河应当保持谦逊的姿态。
由于没有人亲眼目睹过生命形成的过程,所以不管科学怎么进步,科学家的研究成果都只能是假说、理论,而非绝对的事实。地球生命起源的问题,一如霍金提出的宇宙大爆炸理论(Big Bang theory),纵使这一理论正确,也仅意味着我们知道大爆炸发生以后的事情,大爆炸之前的情况根本难以想象,更无法得到百分之百的证明(不管有没有事物存在或什么事物存在)。