第三章

生命从何而来？

地球生机蓬勃。从冰封的北极到亚马逊的雨林，从撒哈拉沙漠到大沼泽地，从阴暗的海底到阳光照耀的山顶——生物无处不在。生物种类纷繁，令人惊叹不已。

生物的种类、大小和数量，实在令人叹为观止。有一百万种昆虫在地球上嗡嗡作响，飞舞爬行。在我们周遭的水域里有超过二万种鱼类，有些像米粒那么小，有些却像货车那么长。世上有不下三十五万种植物点缀着锦绣大地，当中包括少数的奇葩异草和数不胜数、赏心悦目的花木丛林。天空中飞翔的鸟类也超过九千种。这些生物，包括人类在内，形成了我们称为生物的众生百态。

我们四周的生物洋洋大观，固然叫人愉快，但更奇妙的是，这一切生物竟也像是如出一辙的，实在奥妙。生化学家研究地上各种生物的身体结构，看出所有生物，不论是变形虫还是人，都有赖于一种令人生畏的相互作用，才能够继续生存。这种相互作用是：核酸（脱氧核糖核酸［DNA］和核糖核酸［RNA］）和蛋白质分子之间的分工合作。涉及这几种分子的精密运作过程，不但在人体差不多所有细胞里存在着，在蜂鸟、狮子和鲸鱼的细胞里也同样存在着。这种划一的相互作用使芸芸众生交织成一幅美丽的图画。各种生物互相依存，和谐一致，这一切是怎样产生的呢？事实上，生命究竟从何而来？

你可能相信，地球一度死气沉沉，全无生机。许多科学家都同意这个看法，不少宗教经典也有同样的见解。即使这样，你也许发觉，对于地上生命的起源，科学和宗教的主张并不一致。

千百万教育程度各异的人都相信，地上众生是由一位具有智慧的造物主创造的。另一方面，许多科学家说生命是从无生命的物质形成的；只是凭着机遇，经过一连串的化学反应，生物就出现了。究竟哪一种说法才对呢？

我们不应该以为这件事跟我们没有切身关系，或认为这对我们寻找更有意义的生活无关。正如上文指出，人类自古以来一直寻求这个非常基本的问题的答案：我们人类究竟是从哪里来的呢？

大部分科学课程，都只着重探讨生物怎样适应环境，怎样竭力求存，绝少触及生命起源这个更关键性的问题。你也许留意到，科学家试图解释生命从何而来这个问题时，通常都说得空空洞洞，例如：“亿万年前，分子互相碰撞，碰巧产生了生命。”可是，这可以算是完满的答案吗？按照这个说法，单凭来自太阳、闪电或火山的能，某些无生命的物质可以自行移动，组织起来，最后更开始活过来，这一切都是自然而然的。无生命的物质竟然变成了生物！这两种事物根本判若鸿沟！这样的事真的可能发生吗？

在中世纪，自然发生说十分盛行，很多人认为生物可以自然从无生命的物质产生，所以接受上述的见解并不怎样困难。后来到了17世纪，意大利医师雷迪证明，腐肉中的蛆所以出现，纯粹是由于苍蝇曾在肉上产卵。如果苍蝇无法接触到肉，蛆就不会形成。既然大小像苍蝇一样的生物并不是自然产生的，那么微生物又怎样呢？为什么食物无论有没有被覆盖着，都总会发现微生物呢？虽然后来的实验显示微生物不会自然产生，但这个问题仍然引起了不少争议。后来，巴斯德所作的实验终于解答了这个问题。

许多人都记得，巴斯德致力于解决跟发酵和传染病有关的难题。他也做了一些实验，要看看微小的生物是否能够自然产生。你也许知道，巴斯德以实验证明，水消过毒之后若不受污染，就甚至连极小的细菌也不会产生。他在1864年宣称：“自然发生说经这个简单实验的致命一击，将从此销声匿迹。”他的话一点不假，没有任何实验曾实际从无生命的物质产生出生物来。

那么，地上的生物是怎样来的呢？现代有些科学家力图找出问题的答案。事情可以追溯到20世纪的20年代，俄罗斯生化学家奥巴林所做的研究。他和同期的其他科学家提出了一个像剧本般的理论，分三幕描述据称曾在地球这个舞台上发生的事。第一幕描述地上的各种元素（原料）转化成一组组的分子。然后，第二幕是这些分子转变为较大的分子。这出戏剧的最后一幕，描述分子一跃成为第一个活的细胞。但这是实情吗？

这出戏剧有一个基本的立脚点，就是假定地球早期的大气跟今天的大气有很大分别。一个理论认为，当时地上差不多没有自由氧，而氮、氢和碳这几种元素就组合成为氨和甲烷。按照这个理论，这些气体和水蒸气所构成的大气每逢受到闪电和紫外光的冲击，就有糖和氨基酸形成。别忘记，这仅是理论罢了。

根据这出纯理论的戏剧，这些化合物被冲进海洋或其他水域里。过了一段时候，各种糖、酸和其他化合物浓缩成“生命起源以前的浓汤”；在这种汤里，各种氨基酸结合成为蛋白质。按照这个理论发展下去，其他称为核苷酸的化合物接着组成链，然后演变为一种核酸，例如DNA。据称，这一切转变为分子戏剧的最后一幕铺了路。

我们大可以把这个没有任何证据支持的最后一幕当做一个爱情故事。蛋白质分子和DNA分子邂逅了，大家互相了解，然后热情拥抱。这样，在落幕之前，第一个活的细胞就诞生了。如果你从开始一直观看这出戏剧，你很可能纳罕：“这究竟是实情还是虚构呢？地上的生物真的可能以这种方式产生吗？”

生命在实验室中产生？

在50年代早期，科学家着手验证奥巴林的理论。当时，虽然公认的事实是生命只能来自有生命的个体，科学家却依然声称，如果以往的情况跟现今的大为不同，生物就可能缓慢地从无生命的物质产生。这个理论可以通过实验证明吗？在哈罗德·尤里实验室工作的科学家斯坦利·米勒，曾经把氢、氨、甲烷和水汽（假设这些是原始大气的成分）密封在一个瓶子里，瓶底有沸腾的水（代表海洋），然后使电火花（像闪电一样）通过蒸气。不出一个星期，瓶子里有些暗红色的黏性物质出现。米勒分析这些物质，发现其中含有很丰富的氨基酸——蛋白质的主要成分。你很可能听过这个实验，因为多年来，科学教科书和学校的课程都提及这个实验，仿佛这个实验可以解释生命怎样在地上开始似的。但这是实情吗？

其实，米勒的实验现今正大受质疑。（请参看36-37页的附栏“可疑的经典实验”。）无论如何，这个在表面上看来成功的实验，促使科学家也进行了其他实验，甚至产生了一些在核酸（DNA或RNA）里含有的成分。这方面的专家（或称为生命起源科学家）当时相当乐观，因为他们看来使分子戏剧的第一幕重演出来了。当时看来其他两幕也可以在实验室里重演。一个化学教授曾经声称：“我们用进化的机制去解释原始生物系统的起源，成功之日已在望了。”一个科学作家说：“专家们预测，科学家不久就会像玛丽·谢利的小说［《科学怪人》］里的弗兰肯斯坦一样，在实验室里造出活的有机体，从而充分显示生命是怎样产生的。”许多人以为，生命自然发生的奥秘已经解开了。——可参看“右旋，左旋”，38页。

时移世易，谜团未解

可是，自那时以来，科学家的乐观已不复见了。几十年已经过去，生命的奥秘仍然未解。米勒教授在作了他的实验四十多年后告诉《科学美国人》说：“生命起源的奥秘，原来比我和其他大部分人所估计的更难解开。”其他科学家的想法也有同样的转变。例如早在1969年，生物学教授迪安·凯尼恩跟别人合著了《生化学预定论》。但较近期的时候，他却指出：“物质可以自行跟能量组织成生物系统，这件事根本是难以置信的。”

凯尼恩认为：“目前所有用化学解释生命起源的理论，都犯了根本上的错误。”事实上，实验证明他的看法是对的。米勒和其他科学家合成了氨基酸后，科学家着手制造蛋白质和DNA；这两种物质都是地上生物维持生命所必需的。科学家在所谓生命起源以前的环境里进行了数千次实验，结果怎样呢？《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。”科学家在合成蛋白质和DNA方面所作的努力，可以用“总是失败”来形容。

老实说，要解开的谜并非仅限于第一个蛋白质分子和第一个核酸分子（DNA或RNA）怎样产生，同时也包括它们怎样共同发挥作用。《新不列颠百科全书》说：“惟独这两种分子共同发挥作用，生物才可能在地上生存。”可是这套百科全书指出，这两种分子怎么会彼此紧密合作，“在生命起源方面”仍然“是个关键性的哑谜”。这句话实在说得很对。

附录甲“彼此配合才能维持生命”（45-47页），概述了一些基本细节，说明人体细胞里的蛋白质和核酸，怎样以令人惊叹的方式合作。我们通过附录所学到的，即使只是有关人体细胞的粗浅知识，但这也足以使我们对研究细胞的科学家钦佩不已了。这些科学家的研究显示，人体内其实每分每秒都有一些极为复杂的程序在进行，只是很少人甚至想及这件事。可是，从另一个角度看，细胞这种惊人的复杂性和精确性，令我们再次想到这个问题：这一切是怎样产生的呢？

你也许知道，生命起源科学家一直试图为生命起源这出戏剧，编造一些看来合理可信的剧情。可是，他们的新剧本仍旧不能使人信服。（参看附录乙，“来自‘RNA世界’还是另一个世界？”，48页。）例如，德国美因茨生物化学研究院的克劳斯·多斯评论说：“目前，有关各种主要理论的讨论和这方面的实验，不是陷于僵局，就是由于参与者自认见识不足而终止了。”

甚至在1996年召开的生命起源国际会议上，与会者的意见也莫衷一是。《科学》杂志报导，参加会议的差不多三百个科学家，“竭力解开谜团，要知道［DNA和RNA］分子初次出现的经过，以及它们怎样演变成能够自我繁殖的细胞”。

人如果要研究，甚至解释人体细胞里的分子怎样运作，就要具有相当的智慧，受过高等教育才行。如果我们相信，这么复杂的程序，起初竟然在一种“生命起源以前的浓汤”里，不受任何引导就碰巧发生，这样的想法可说是合理吗？还是事情还牵涉到更复杂的因素呢？

何以仍是个谜？

现今的人不妨回顾过去差不多半个世纪以来，科学家的种种推测和他们所作的数以千计的实验，看看他们怎样试图证明生命是可以自行产生的。经过这样的一番回顾，人很难不同意诺贝尔奖金得奖人克里克的话。克里克认为，有关生命起源的种种理论“涉及太多臆测，只基于少量事实”。因此我们可以了解，实事求是的科学家为什么会得出这样的结论：生命这种极度复杂的东西，既然无法在设备精良的实验室里自行产生，更别说在不受控制的自然环境里产生了。

既然先进的科学也无法证明生物是可以自行产生的，为什么有些科学家继续固守这样的理论呢？几十年前，英国化学家伯纳尔教授在《生命起源》里所说的一段话，可以给我们一点启发：“我们用严谨的科学方法去验证这个理论［生命的自然发生］，就很可能在过程中不止一次证明生命根本是无法自行产生的；生命自行产生的可能性实在太低了，机会可说是微乎其微。”他接着说：“教人苦恼的是，地上的生物实在千姿百态，于是相信生命可以自然产生的人为了给生命的起源一个解释，只好曲解他们的论据。”自那时以来，情况并没有什么改变。

请想想这种主张的实际含意。这等于说：“从科学看来，我们可以说生命是无法自行产生的。不过，生命自然发生是我们愿意考虑的惟一可能性。既然这样，我们需要曲解自己的论据去支持生命自然产生的假设。”你认为这样的想法合乎逻辑吗？人如果接受这样的想法，不是要把事实大加“歪曲”才行吗？

可是，不少学识渊博、深受尊重的科学家却不觉得，在生命的起源方面，他们需要曲解事实去迁就流行的理论。他们根据事实，作出合理的结论。这些事实和结论是什么呢？

信息与智慧

马切依·吉尔蒂克教授是波兰科学院树木学研究所的著名遗传学家，他在接受一部记录片访问时所说的话，正好回答了上述问题：

“我们现在知道，基因含有巨量的信息。科学无法解释这些信息怎样可能自行产生。信息全凭智慧才能存在，绝不可能凭机遇产生。你把一堆字母胡乱拼凑起来，绝不能产生一组组词语。”他继续说：“例如，细胞里的DNA、RNA和蛋白质复制系统都是非常复杂的，这一切必定从起头就是完善无疵的。如果不是这样，生物系统就无法存在了。惟一合理的解释是，这些巨量的信息出于某个有智慧的根源。”

你对生命的奇迹认识越深，就越看出以下的结论是合乎逻辑的：生命源于某个有智慧的根源。这个根源是什么呢？

正如我们在较早时候指出，千千万万受过教育的人认为，地上的生物必定是由某个深具智慧的设计者所制造的。经过客观的分析后，他们都认同圣经中一位诗人论及上帝的这句话：“在你那里有生命的源头。”虽然我们正生活在科学的年代，但他们仍然相信这句古语，并且觉得很有道理。——诗篇36:9。

无论你在这个问题上是否已获得肯确的结论，且让我们转一转话题，看看一些跟你有切身关系的奥妙事物。我们学习这些事物的时候，不但可以从中得到莫大的乐趣，也可能就这个影响到我们生命的问题，得到不少启发。

［第30页的附栏］

机遇之名，造物为实？

论到生命的起源，诺贝尔奖金得主德迪韦说：“从原始汤演变到人，完完全全是由机遇所促成的。”可是，凭机遇去解释生命的起源，是理性的想法吗？

机遇是什么呢？有些人认为机遇就是数学上的概率，例如掷硬币时任何一面朝上方的机会。可是，说到生命的起源，许多科学家所用的“机遇”一词并不是这个意思。他们用意义含糊的“机遇”去代替比较具体的词语，例如“本原”。这种做法在本原不明的时候特别常见。

生物物理学家唐纳德·麦凯指出：“人如果把‘机遇’人格化，仿佛说‘机遇’是促成事件发生的因素，就其实是把科学观念转变为带几分宗教色彩的神话观念。这样做是不正当的。”罗伯特·斯普劳尔也指出：“很久以来，科学家一直把未知的本原称为‘机遇’，人们于是忘了他们已给这个词语另一个含意。……对许多人来说，假设‘机遇等于未知的本原’，其实就是说‘机遇等于本原’。”

法国生物化学家莫诺曾获诺贝尔奖，他是其中一个采用这种“机遇等于本原”的推理方式的科学家。他说：“纯然的、完全不受控制的盲目机遇，就是令人惊叹的进化结构的基础。人终于看出，在无情的广大宇宙里，人是孤独的，人的产生纯粹凭着机遇。”请留意他说：“凭着机遇。”莫诺像许多人一样，把机遇提升为生命的本原。按照这种说法，地球上的生物是凭着机遇而有的。

事实上，词典表明“机遇”是“设想中令无法解释的事发生的非个人的、没有目的的因素”。因此，人若说生命是凭机遇产生的，他的意思就是，生命是由某个未知的力量促成的。有些人差不多把“机遇”说成一股能独立思考的力量，这不就等于默认有造物主吗？

［第35页的附栏］

“［最微小的细菌］也比斯坦利·米勒的化学混合物更像人，因为这些细菌已经具有生化体系的各种属性。因此，细菌跟人的差距，其实比一组氨基酸跟细菌的差距更小。”——生物学教授林恩·马古利斯

［第36,37页的附栏或图片］

可疑的经典实验

时常有人引用斯坦利·米勒在1953年进行的实验作为证据，证明生命在最初可能是自然发生的。可是，他的解释能否成立，却基于一个假设，就是地球的原始大气是“还原”的。那就是说，当时的大气仅含有极微量的自由（未经化学结合的）氧。这一点为什么很重要呢？

《生命起源的奥秘：再评目前各家理论》一书指出，如果当时有许多自由氧存在，“氨基酸就不可能形成；即使有些氨基酸碰巧产生了，它们也会迅速分解”。a米勒就所谓原始大气所作的假设，是否有充分根据呢？

米勒完成了他的实验后，过了两年，发表了一篇经典的论文，其中指出：“当然，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。”——《美国化学学会杂志》，1955年5月12日刊。

科学家后来找到了证据吗？大约二十五年后，科学作家罗伯特·考恩说：“科学家不得不重新评估他们的若干假设。……他们没有找着什么证据去支持他们的主张，证明最初的大气是充满氢而高度还原的，有些证据更显示情形刚刚相反。”——《技术评论》，1981年4月刊。

自那时以来又怎样呢？1991年，约翰·霍根在《科学美国人》发表的文章指出：“过去十多年来，有越来越多人质疑尤里和米勒就大气所作的假设。根据科学实验及用电脑重现的大气……显示，当时来自太阳的紫外线辐射（现在受大气中的臭氧层所阻隔）可以破坏大气里含氢的分子。……这样的大气［二氧化碳和氮］对于形成氨基酸和别的生命要素十分不利。”

既然这样，为什么还有许多科学家坚称地球早期的大气是还原的，只含有极少的氧呢？西德尼·福克斯和克劳斯·多斯在《分子进化与生命起源》中回答说：当时的大气必然缺乏氧，原因之一是，“实验室的实验显示，进化的化学阶段……会受到氧所抑制”；此外，“在有氧的地质时期”，像氨基酸一样的化合物是“不稳定”的。

这不是强词夺理吗？提出这个主张的人声称，最早期的大气是还原的，因为如果不是，生物就不可能自然发生了。可是，实际上并没有任何证据显示当时的大气是还原的。

还有另一个细节值得注意：如果在米勒的实验中，混合的气体相当于原始的大气，通电所引发的火花模拟当时的闪电，沸腾的水代表海洋，那么，安排和进行这个实验的科学家又相当于什么或代表谁呢？

［脚注］

［第38页的附栏］

右旋，左旋

我们知道手套分左手和右手，氨基酸分子也有左旋和右旋的分别。在大约一百种已知的氨基酸中，只有20种是蛋白质的成分，而所有这些氨基酸都是左旋的。科学家曾仿照他们认为在生命起源以前的浓汤里发生的情况，在实验室里制造氨基酸。他们发现，这样制造出来的氨基酸分子，右旋和左旋的数目相等。《纽约时报》报导说：“生命完全有赖于左旋的氨基酸，所以这种左右旋氨基酸各占一半的现象并不常见。”为什么活物完全由左旋氨基酸所组成，至今仍然是个“莫大的奥秘”。甚至在陨星里发现的氨基酸，“左旋的形式也占多数”。研究生命起源的杰弗里·巴达博士说：“生物氨基酸的左旋、右旋，必然受到地球以外某种力量所左右。”

［第40页的附栏］

“实验结果声称……在没有生物支配的情况下，有新的东西产生了。不过，这些东西其实是活生生的人用高度的智力设计制造出来的，为的是证实自己先入为主的想法。”——《生命的起源与发展》

［第41页的附栏或图片］

“深思熟虑的智慧行动”

英国天文学家弗雷德·霍伊尔爵士，数十年来一直研究宇宙和其中的生物，甚至主张地上的生物是从外太空来的。他在加州科技学院讲学的时候，提到蛋白质里氨基酸的排列。

霍伊尔说：“蛋白质是由一连串氨基酸以某种方式连结起来而形成的，这个颇明显的事实倒不是生物学上的重大问题；真正教人费解的是，氨基酸以某种方式排列，使这一连串分子具有独特的属性。……如果把氨基酸胡乱地连结起来，可能形成的排列方式就会很多，而其中大部分都对活细胞毫无用处。想一想，一个普通的酶由大约二百个氨基酸连结而成，而每个连结点都有20种不同的组合方式。由此可见，无用的排列方式实在多不胜数，甚至比我们从最强力的望远镜看到的一切星系里，所含有的一切原子数目更多。这只是说一种酶罢了，酶的种类其实超过2000种，每一种都有完全不同的功能。因此，氨基酸起初到底是怎样按着特定的结构排列，形成不同种类的酶的呢？”

霍伊尔补充说：“生命凭着自然界各种盲目的力量碰巧产生的可能性，实在微乎其微。与其接受这种极微的可能性，不如认为促成生命的，是某种经过深思熟虑的智慧行动还好。看来这是更好的看法。”

［第44页的附栏］

迈克尔·贝赫教授说：“在追寻生命的起源方面，人只要不总是向着非智力的方面入手，就会作出这个直截了当的结论：很多生物化学系统都是设计出来的。设计这些系统的并不是自然律则，不是机遇，也不是必然性；其实，这些系统都是被组织起来的。……地球上的生物，从最基本到最关键的组分，都是有智慧活动的产物。”

［第42页的图解或图片］

（排版后的式样，见出版物）

身体每个细胞都极为复杂，功能精巧，仅是略知个中皮毛，已足以教人深思这个问题：这一切到底从何而来？

• 细胞膜

控制物质进出细胞的膜

• 细胞核

细胞的控制中心

• 染色体

含有DNA, 即遗传蓝图

• 核糖体

制造蛋白质的地方

• 核仁

装配核糖体的地方

• 线粒体

某种分子的制造中心。这种分子供应细胞所需的能量。

［第33页的图片］

现在许多科学家承认，生命所不可缺少的复杂分子，不可能在生命起源以前的某种浓汤里自然产生