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信息编码:生命的灵魂

【摘要】:对于生物细胞来说,它的灵魂就是隐藏在染色体中的基因,就是构成基因的DNA分子密码。也就是说,所有的生物,无论是植物还是动物、细菌还是人类,都使用统一的生物信息物质、统一的生命密码系统,都拥有相同的灵魂。换句话说,是谁赋予了地球生命的灵魂?这个阶段的生命个体虽然有了外膜,但尚未形成完整的细胞核及细胞器,生物学家称它们为原核生物。

你可曾想过,你办公桌上的微机、你口袋里的智能手机,它们是有灵魂的。这个灵魂,就是在集成电路中有序流动的,由0和1组成的数码串。随着科学技术的发展,计算机的“灵魂”正在变得越来越强大,以至于我们人类产生了一种担心:在将来的某一天,计算机会不会超越人类,摆脱人类的控制,通过自我复制和升级,反过来统治人类?这种担心不是没有道理,但是还十分遥远。因为迄今为止,计算机的智能水平与人脑相比还十分落后。

对于生物细胞来说,它的灵魂就是隐藏在染色体中的基因,就是构成基因的DNA分子密码。有一个问题令我们百思不得其解:在地球上,生物物种是如此的丰富多彩,然而所有生物物种的基因都是由上述4种单核苷酸分子组合而成的。也就是说,所有的生物,无论是植物还是动物细菌还是人类,都使用统一的生物信息物质、统一的生命密码系统,都拥有相同的灵魂。如今我们人类很骄傲,我们创造了计算机,为计算机设计了它的灵魂。那么,我们自己的生命密码是谁创造的?换句话说,是谁赋予了地球生命(包括人类)的灵魂?

对于这个问题有三种说法:上帝造物论、外星移民论、生物进化论。众所周知,自从达尔文生物进化学说得到广泛认可以来,我们的正统教育或主流教育是以生物进化论来解释这一现象的。然而,提出上帝造物论、外星移民论的人们,并没有放弃他们的主张。我们在这里只讨论生物进化论对这一现象的解释。

根据生物进化学说,地球生命起源于38亿年前的原始海洋中(我们都知道,如今地球的年龄大约45亿年)。那时候,地球诞生已经数亿年,形成了原始海洋。随着地球环境及原始海洋的演变,在某些区域出现了适宜的物理、化学条件,海水中形成了含有蛋白质、类脂质等有机物的微粒,进而形成了最初的生物信息物质(或者称为遗传物质)——小分子核糖核酸。海水中的有机物微粒与核糖核酸相结合,便获得了生命的灵魂,可以对自己的行为(与周围环境的物质交换)进行编码、控制,进而可以依照自己的模板复制出新的个体。于是,“原始生物”诞生了。(www.chuimin.cn)

目前的证据表明,从距今38亿年到距今15亿年,在长达20多亿年的漫长历史中,原始生物是地球生命的唯一存在形式。我们现在所说的生命,除病毒以外,都是以“细胞”为基本物质结构。而原始生物并未达到细胞的结构和功能水平,它们没有细胞膜,更没有细胞核和细胞器,它们只是一团由蛋白质、类脂质、少量的核糖核酸等有机物质组成的颗粒。但它们已经是一种生命形式,因为它们能以适当的方式与周围环境进行物质交换、获取能量;它们拥有生命的灵魂——由少量核糖核酸构成的生物信息链条,从而能对自己的结构和行为进行编码;它们能以自身为模板复制出新的个体,并具有对自身结构和行为进行改造的能力(进化)。根据原始生物获取能量的方式,可以将它们分为两类。一类能通过光合作用获取碳原子,属于自养生物;另一类能从甲烷、硫等物质中获取能量,属于异养生物。

原始生物既然有了生物信息物质、有了生物密码这个“灵魂”,便具备了进化的能力。在长期与环境相互适应的过程中,它们不断对自己的结构和功能进行改造,不断地“优胜劣汰”,并且用生命密码记录下来,传递给下一代。经过数亿年的进化,它们当中的佼佼者为自己构建了外膜,把自身与环境分离开来。这是一次伟大的革命,使生物个体有了自己的私密空间,既可以阻挡外界环境不利因素的侵袭,又可以选择性的与外界进行物质和能量交换。这个阶段的生命个体虽然有了外膜,但尚未形成完整的细胞核及细胞器,生物学家称它们为原核生物。

原核生物有了外膜、有了私密空间,更有利于对自身内部结构进行分工、优化和改造。经过漫长的进化过程,到距今15亿年至11亿年这个阶段,出现了拥有完整细胞壁和细胞核的真核生物。虽然早期的真核生物都是单细胞生物,但它们的生命活动更为复杂,拥有更长的生命密码链条,形成了完整的DNA序列,并且把自己的生命密码整合到细胞核中。这个时代的单细胞生物,与当代绚丽多彩的生物细胞相比,已经没有本质区别,只是在复杂程度和功能大小上有高低之分。生物进化论认为,后来出现的由多细胞构成的植物和动物,以至于人类,都是从单细胞生物逐步进化而来,这一进化过程可追溯到距今5亿年前。这样来解释为什么地球生命使用统一的密码系统,看上去是合理的。迄今为止,人类还没有找到更有说服力的证据来推翻生物进化论。