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進(jìn)化論or創(chuàng)造論(二)之宇宙的起源
創(chuàng)造的模式認(rèn)為從原始到高級(jí)的各種生物都是由大能的神各從其類造出來的;生命只能源于生命,各種生命皆來自永生的神。
但進(jìn)化模式卻認(rèn)為生命是在漫長的進(jìn)化過程中,由無機(jī)物變成有機(jī)物,由有機(jī)物演化出氨基酸、蛋白質(zhì),最后演化為最簡單的單細(xì)胞生物,產(chǎn)生了生命。
和宇宙的起源一樣,地球上生命的起源已經(jīng)完成,無法重復(fù),故已超出了科學(xué)研究的范疇,無法直接用科學(xué)方法闡明。文中作者從以下幾個(gè)方面來比較一下這兩種模式在生命起源方面的合理性。
1.米勒的實(shí)驗(yàn)
一九五三年,生物界發(fā)生了兩件大事。一是James Watson和Francis Crick發(fā)現(xiàn)了去氧核醣核酸(DNA)的雙螺旋結(jié)構(gòu),揭開了生物遺傳的秘密。
另一件事是米勒(Stanley L. Miller)從無機(jī)物中制造了氨基酸等重要的生命所必須的物質(zhì),被認(rèn)為是支持生命由無機(jī)物逐漸進(jìn)化而來的“無生源論”的重要科學(xué)證據(jù)。
米勒的結(jié)論是如何得出來的呢?——(以下引用原文)
米勒當(dāng)時(shí)是芝加哥大學(xué)的研究生。他模擬人們認(rèn)為的在生命出現(xiàn)以前的原始地面氣層的成分,在一個(gè)燒瓶中加入氫氣、甲烷和氨等還原性氣體和水蒸氣。將燒瓶密閉后插入兩支電極,通電后可以產(chǎn)生電火花。七天后,他從燒瓶中收集到一些有機(jī)物,其中竟有幾種氨基酸!
他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果轟動(dòng)了科學(xué)界。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是由氨基酸組成的;按恩格斯的說法,“蛋白質(zhì)是生命存在的形式”。有了蛋白質(zhì),生命的產(chǎn)生就指日可待了。
因此,進(jìn)化論中,生物從無機(jī)物到有機(jī)物的說法,以此為依據(jù)。
四十多年來,米勒和其他人用類似的實(shí)驗(yàn)方法,利用不同的能源,如紫外光、高溫、震動(dòng)波等,從還原性氣體中獲得了更多種類的氨基酸、葡萄醣、核醣、以及核酸所含的幾種鹼基等生物體內(nèi)的重要有機(jī)物。繼續(xù)看原文內(nèi)容:
然而米勒的實(shí)驗(yàn)并不象當(dāng)時(shí)許多人預(yù)想的那樣,拉開了創(chuàng)造生命的序幕。相反,對米勒的實(shí)驗(yàn)的意義,人們提出愈來愈多的質(zhì)疑。比如,關(guān)于反應(yīng)物的濃度問題。米勒實(shí)驗(yàn)中所加入的反應(yīng)物(各種還原性氣體)的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原始?xì)鈱又羞@些氣體的實(shí)際濃度。反應(yīng)物濃度低,則這種由無機(jī)物生成有機(jī)物的合成反應(yīng)就難于進(jìn)行,或者一旦合成后立即又會(huì)分解。
有人指出,按米勒和他的同事們所假設(shè)的原始?xì)鈱迎h(huán)境計(jì)算,米勒實(shí)驗(yàn)中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快,因此在原始大氣層中形成的甘氨酸的97%在抵達(dá)地面之前就分解了,剩下的少量甘氨酸要擴(kuò)散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破壞。
再則,有人推算,米勒實(shí)驗(yàn)中的電火花在兩天內(nèi)提供的能量相當(dāng)于原始地球表面四千萬年所接受的能量的總合。也就是說,米勒在燒瓶中觀察到的化學(xué)反應(yīng),在實(shí)際原始?xì)鈱又惺请y于發(fā)生的。
? ? ? 連從事此項(xiàng)研究的Brooks與Shaw兩人都得承認(rèn):‘這些實(shí)驗(yàn)宣稱是無生物的合成結(jié)果,實(shí)際上卻是借著有高度智慧與活生生的人精心設(shè)計(jì)而成功的?!?堅(jiān)持進(jìn)化論觀點(diǎn)的美國國家科學(xué)院在一九八四年出版的一本書內(nèi)也坦承地說道:“我們能不能有一天研究出導(dǎo)致生命來源的化學(xué)進(jìn)化過程?這個(gè)問題可能沒有答案。就算一個(gè)活細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室里制造出來,仍不能證明自然界在數(shù)十億年前采用同樣的步驟”7。
另外,許多生命所需的物質(zhì)都有旋光性(光通過這些物質(zhì)時(shí)會(huì)被折射)。醣類都是右旋的,生物所必需的二十種氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸卻是右旋和左旋各占一半。由對等的左、右旋的氨基酸變成全部左旋的氨基酸,很難用隨機(jī)機(jī)制來解釋。
當(dāng)時(shí),米勒實(shí)驗(yàn)遇到的最嚴(yán)重的挑戰(zhàn),是原始大氣層的性質(zhì)。因?yàn)闊o機(jī)物合成氨基酸,是在無氧的狀態(tài)下進(jìn)行,如果有氧氣,這個(gè)過程,要么不會(huì)發(fā)生,要么分解作用大于合成作用。但是,在近一、二十年來關(guān)于原始巖石及太空研究的資料指出:
地球的大氣層中不一定含有大量的甲烷、氨氣等還原性氣體,而且有含氧的可能性。特別值得指出的是,無人駕駛的海盜號(hào)(Viking)太空船在火星登陸后發(fā)現(xiàn),火星沒有生物存在,但火星卻有氧化性的氣層。因此,地球的原始?xì)鈱又泻醯目赡苄允遣荒芘懦?。雖然對于大氣中含多少氧氣才能完全阻止氨基酸等有機(jī)物的形成尚無定論,若地球的原始大氣層中確實(shí)含有氧氣的話,米勒等人的實(shí)驗(yàn)的意義就當(dāng)完全重估了。
也就是說,支持無機(jī)物產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)氨基酸,這個(gè)理論,到目前,實(shí)際上并沒有被得到科學(xué)的驗(yàn)證。
2.DNA的形成
假設(shè),我們退一萬步來講,即使上面所有條件都有可能發(fā)生,無機(jī)物能產(chǎn)生氨基酸有機(jī)物,那么,生命可以怎樣產(chǎn)生?
學(xué)過生物我們都知道,生命有許多特點(diǎn),最主要的是要有新陳代謝(metabolism)和繁衍后代(reproduction)的能力。這兩種能力都來自于DNA的功能。生物的新陳代謝是由基因調(diào)控的?;蚴荄NA的片斷。除少數(shù)原核生物(主要是植物病毒)靠RNA繁殖外,絕大部分生物都由DNA的復(fù)制進(jìn)行繁殖。所以,要產(chǎn)生生命,首先要產(chǎn)生DNA(或RNA)。
那能否自然形成DNA嗎?
DNA本身并不復(fù)雜,是由四種不同的核亙酸相聯(lián)而形成的長鏈。復(fù)雜的是DNA分子中這幾種核亙酸排列的順序(Sequence)。DNA正是借著這四種核亙酸的不同排列順序產(chǎn)生了不同的基因,并由此產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)及其他生命所必須的化合物,進(jìn)而發(fā)展出不同的生物性狀。
這四種核亙酸在DNA分子中不同排列組合的可能性之巨大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。然而這些巨大的排列組合的可能性中,只有一種可能性是可以產(chǎn)生第一個(gè)生命的。那么隨機(jī)組合出唯一正確答案的難度之大,是可想而知了。
梁斐生博士曾引用過一九六七年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者愛根博士(Manfred Eigen)的演講中所說的話:“一個(gè)含有221個(gè)核亙酸的分子,其復(fù)雜程度的數(shù)學(xué)量等于這些核亙酸所能形成的不同排列的總和一共是4221(4的221次方)或者是10133(10的 133次方)”,而“10105 個(gè)這樣的分子就足以充滿整個(gè)宇宙!”這10133次隨機(jī)組合之中,只有一次組合是可以產(chǎn)生第一個(gè)生命的。這是什么意思呢?如果讓這10105個(gè)分子隨機(jī)組合,令組合的速率為每秒一萬次(104),假設(shè)宇宙的年齡為三百億年(1018),那么,從宇宙形成到現(xiàn)在,一共可以產(chǎn)生的組合方式是10127次(10105x1018x104),還不足以產(chǎn)生一個(gè)有正確核亙酸排列組合序列的DNA分子。
根據(jù)美國太空總署的資料,最簡單而“有生命”的蛋白質(zhì)分子至少含有四百個(gè)氨基酸。也就是說,需要至少由一千二百個(gè)核亙酸組成的DNA分子使該蛋白質(zhì)能夠產(chǎn)生。人們在最簡單的原核生物中看到的DNA分子,含有幾千個(gè)、而不是221核亙酸??梢?,無論宇宙的年齡有多長,“進(jìn)化”速率有多快,單靠隨機(jī)組合而產(chǎn)生第一個(gè)生命所必須的DNA分子的可能性幾乎等于零。
另外,在DNA分子形成時(shí),需要各種酶的參與,而酶的本身就是一種蛋白質(zhì),但是蛋白質(zhì)有需要在DNA鏈上的基因的指控,才能合成。所以就變成了雞生蛋還是蛋生雞的問題,是先有DNA分子,還是先有所需的酶?當(dāng)然,答案是要同時(shí)有,缺一不可。
隨機(jī)、偶然產(chǎn)生DNA分子已經(jīng)幾乎沒有可能,這還要再加上同樣偶然、隨機(jī)產(chǎn)生各種酶,還要同時(shí)恰好在所需的條件下相遇在一起。這樣來解釋從無機(jī)物進(jìn)化出生命的第一個(gè)DNA分子,實(shí)在難服眾口。
其實(shí)說到這里,在我的學(xué)習(xí)了解的過程中,知道了地球的目前的年齡是46億年(來自百度百科),按照上面推理,這個(gè)時(shí)間根本無法支撐第一個(gè)DNA分子的產(chǎn)生。
3.化石的證據(jù)
如果生命真是從無機(jī)物逐漸進(jìn)化而產(chǎn)生,然后由簡單到復(fù)雜,由低級(jí)到高級(jí)不斷進(jìn)化的話,化石中一定可以找到這種進(jìn)化的證據(jù)??墒腔淖C據(jù)對進(jìn)化論的觀點(diǎn)是非常不利的。在地質(zhì)和古生物學(xué)界,把寒武紀(jì)早期(約5.7億年前)作為“隱生宇”和“顯生宇”的分界。因?yàn)樵诤浼o(jì)之前的地層幾乎找不到生物的化石,而寒武紀(jì)早期,幾十個(gè)門(Phylum)的動(dòng)物的化石突然同時(shí)出現(xiàn),被稱之為“寒武紀(jì)生命大爆炸”。這是進(jìn)化論無法解開的一個(gè)死結(jié)。
詹腓力博士(Dr. Phillip E. Johnson)在他的著作中指出:“化石記錄問題之中使達(dá)爾文主義者最頭痛的難處是‘寒武紀(jì)大爆炸’(Cambrian Explosion)。大約在六億年之前,幾乎所有動(dòng)物的‘門’(Phylum)同時(shí)在地層中出現(xiàn),完全沒有達(dá)爾文主義者必須有的祖先的痕跡。正如道斯所說,‘這些動(dòng)物化石就好象有人故意放進(jìn)去的一樣,完全沒有進(jìn)化的歷史可以追尋?!_(dá)爾文在世時(shí)還沒有證據(jù)顯示寒武紀(jì)之前有任何生物存在。他在《物種起源》中承認(rèn)‘這現(xiàn)象目前仍未能解釋,而且的確可以用來作為有力的證據(jù)打擊我現(xiàn)在要討論的觀點(diǎn)。’達(dá)爾文又說,如果我的學(xué)說是確鑿的話,‘寒武紀(jì)之前的世界必定充滿各種活物’”
但古生物學(xué)研究的結(jié)果正與達(dá)爾文所預(yù)期的相反。本世紀(jì)以來在加拿大哥倫比亞省發(fā)現(xiàn)的伯基斯(Burgess Shale of British Columbia)動(dòng)物群,澳大利亞弗林斯德山脈發(fā)現(xiàn)的埃迪卡拉(Ediacarans)動(dòng)物群和一九八四年在中國云南省昆明市附近的澄江縣發(fā)現(xiàn)的澄江化石生物群,都進(jìn)一步證實(shí),在寒武紀(jì),大量的動(dòng)物門類同時(shí)突然出現(xiàn),展示了地球上生命的形式的爆炸性的突變,無進(jìn)化痕跡可尋。
一九九五年四月在中國南京召開了“寒武紀(jì)生命演化大爆炸、環(huán)境和資源國際討論會(huì)”。與會(huì)者高度評(píng)價(jià)了我國澄江化石生物群的研究成果。同時(shí),《人民日報(bào)》(海外版)于一九九五年五月二十五日發(fā)表了紐惟恭的題為〈澄江化石生物群研究成果矚目〉的評(píng)論文章。文中寫道:“近十年來,該所(指中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所-筆者注)對澄江化石生物群進(jìn)行了系統(tǒng)的綜合性研究,采集了成千上萬的珍貴化石標(biāo)本,發(fā)表了許多重要論文,引起全球古生物學(xué)界的轟動(dòng)。研究表明:寒武紀(jì)生命‘大爆炸’是全球生命演化史上突發(fā)性重大事件,現(xiàn)代生命的多樣性起源于此,又經(jīng)過幾次重大突變演化而成。對其進(jìn)行深入研究,可能對傳統(tǒng)的進(jìn)化論是個(gè)動(dòng)搖?!?br>
接著,《人民日報(bào)》(海外版)在一九九五年七月十九日又發(fā)表了另一篇署名為丁邦杰的評(píng)論文章:《向進(jìn)化論挑戰(zhàn)的澄江化石》。文章說,“十九世紀(jì),英國科學(xué)家達(dá)爾文創(chuàng)立了著名的生物進(jìn)化論。其中一個(gè)核心論點(diǎn)便是:生物物種是逐漸變異的。但是,經(jīng)科學(xué)家長期研究發(fā)現(xiàn)距今5.3億年的寒武紀(jì)早期,地球的生命存在形式突然出現(xiàn)了從單樣性到多樣性的飛躍。于是,‘寒武紀(jì)生命大爆炸’的命題被提出來了,只是由于種種原因,在過去相當(dāng)長的時(shí)間里,這一命題難以被充分認(rèn)識(shí)?!?/i>
然后,《人民日報(bào)》(海外版)(一九九九年十一月五日)在頭版新聞報(bào)導(dǎo)說,中國古生物學(xué)家在“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”的研究中取得重大突破:發(fā)現(xiàn)了地球上最古老的脊椎動(dòng)物“昆明魚”和“??隰~”。報(bào)導(dǎo)說:“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)是地球三十八億年生命演化歷史上規(guī)模最為宏大、影響最為深遠(yuǎn)的生物創(chuàng)新事件,它在不到地球生命發(fā)展史1%的‘瞬間’創(chuàng)生出了 90%以上的動(dòng)物門類。”(可詳見Nature雜志一九九九年十一月四日號(hào)所載的專文)
多年來,達(dá)爾文的進(jìn)化論在中國被視為不容質(zhì)疑的科學(xué)真理。如今這種“闖禁區(qū)”的文章能在中國最權(quán)威的報(bào)紙《人民日報(bào)》登載出來,意義深遠(yuǎn)。這說明,一批誠實(shí)、嚴(yán)肅的科學(xué)家基于研究結(jié)果,已開始沖破各種思想束縛,勇敢地向不符合客觀事實(shí)的權(quán)威理論挑戰(zhàn)。我相信,這僅僅是開始。