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  2019年08月《小康》上旬刊
  栏目:专栏
讲点物理:如何看待生命起源

★文 /李淼

  中国小康网 独家专稿

  生物学家对生命的定义多达四十余种,但没有一种能够完全界定什么是生命。因此,科学家在理解“生命的起源”之前,还得搞清楚到底什么是生命。生命起源这个问题真的是很难解决。

  我们接着上一期专栏文章《太阳系》谈谈生命起源问题。为什么说生命起源这个问题很难解决呢?首先,我们知道生命是什么,比如说动物和植物以及微生物。但是,生物学家其实没有大家都一致的对于生命的定义。比方说,病毒是不是生命?一方面,病毒可以说是生命,因为它们不像我们熟悉的无机物,它们会产生更多的病毒,也就是说,它们会复制自己。另一方面,病毒又离不开它们寄生的生命,不能单独生存。

  我们当然可以认为病毒是生命,它们其实是比细菌还要简单的生命,只含有RNA或DNA,再加上一点蛋白质。那么,地球上出现的第一个生命是什么?是最简单的原核微生物,还是比原核微生物还要复杂的含有细胞核的真核微生物?地球上出现生命是一个非常偶然的事件,还是一个必然的事件?就这一点,生物学家也不能达成一致。

  生物学家对生命的定义多达四十余种,但没有一种能够完全界定什么是生命。因此,科学家在理解“生命的起源”之前,还得搞清楚到底什么是生命。我认为生命在地球上出现是十分偶然的,以至于至少在我们自己的银河系里不存在外星人。我还认为,生命发生的概率原则上是可以计算的,计算的方式就是用一个比较老的物理学原理,叫做庞加莱回归。

  我们不知道地球上最早出现的生命是什么,但我们至少可以假定它不会比一个可以自己复制的RNA更简单。这样,我们可以先计算一下RNA突然出现在地球上的概率。比方说,在整个45亿年地球的历史中,一个简单的RNA出现的概率到底是多少?万一,它出现的概率小于千亿分之一,我们就可以肯定地说整个银河系内只有地球上存在生命,因为整个银河系类似地球这样的行星不会超过一千亿颗。

  我们经常听说,遗传物质主要是DNA和RNA。它们到底是什么?简单地说,这两种大分子长得都很类似,就是双螺旋,像楼梯,楼梯的两边扶手就是这些大分子的两个螺旋线。可以说,这些大分子都是由四种基本的砖块码起来的,每一条螺旋线都是四种砖块构成的,叫碱基。

 
编辑:风华
来源:小康杂志
发布时间:2019-07-30


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