人人都该懂的地外生命

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生命是什么?几个世纪以 来，这个看似简单的问题一 直困扰着生物学家、哲学家 和神学家。辨别一个物体是 否具有生命非常容易，甚至 都不需要思考。美洲虎、橡 树和蘑菇显然都具有生命， 一眼便知。不过，有一些生 命只有在不同的时间和规模 尺度上才能被辨别出来。只 要我们观察足够长的一段时 间，就会发现，覆盖在破石 墙上的油亮青苔也在生长和 繁殖。如果对青苔周遭的空 气做个化学测验便会发现， 青苔确实在进行光合作用。 如果我们在显微镜下放大50 倍观察便会发现，就连池塘 里的一滴水中也充斥着各种 微生物。不过，岩石、火焰 以及云彩显然不是生物。然 而，单纯提供一份生物清单 并不意味着你能对“生命”的 特征做出简洁定义。在学校 里，老师经常教授低年级的 学生，生命由7大特征定义 ：会进食，会排泄，会移动 ，会生长，会繁衍，会对所 处环境的变化做出回应，会 保持恒定的内部状态。 某些非生物体也能满足 这7大特征中的某几条。火 焰会生长和扩散，可以靠着 能量自我维持，也可以通过 氧化反应(这与细胞内部发 生的氧化反应并无不同)消 耗燃料并排出产生的废料； 晶体内原子的有序排列模式 也可以自我复制。然而，有 些生物并不具备以上所有特 征，比如骡子就没有生育能 力，也无法繁衍后代；虽然 骡子身上的每个细胞都是活 的，但这种动物并不符合由 7大特征定义的生命。因此 ，对于生命，我们需要一种 更加精确的定义。 有一种定义生命的方式 被称为“达尔文定义” 第一，达尔文定义要求 生物必须能够进行自我描述 。也就是说，生物必须提供 能够重建自我的“操作手册” 或者一整套指令。这就将晶 体排除在了生物大门之外， 因为它们无法提供真正的自 描述。晶体之所以能够生长 ，只是因为它们的结构将自 由单元组织到了现有模式之 中。 第二，达尔文定义还要 求生物个体必须能够自己执 行自我描述指令，从而实现 自我复制。这就将病毒排除 在了生物大门之外，因为它 们是通过“劫持”宿主细胞的 分子机制实现繁殖的。地球 上的所有生命都有自己的操 作手册，这本手册的内容就 是DNA或RNA分子内的一套 基因。大量蛋白质会转译并 执行基因中的指令信息。因 此，这种定义生命的方式也 被称为基因定义。 第三，达尔文定义要求 生物的生命运作系统必须能 够在自然选择下进化。这其 中包含了一条隐性信息，那 就是生物复制遗传信息的方 式不能太准确，因为这样才 能在遗传过程中引入错误和 突变，在大量复制因子中创 造随机变异，保证生物在面 临环境压力时，仍有一些个 体能够存活下来并繁衍后代 。这就是达尔文提出的进化 机制：随着时间的推移，复 制因子会越来越适应所处的 环境。这个过程训练出了第 一批复制分子，使其能够复 制、生长、进化，并最终在 40亿年后诞生一个能够意识 到这个进化过程的物种—— 人类。人们常说，人体只不 过是一个精巧的有机机器人 ，它的设计目的只有一个： 帮助人类复制自己的DNA。 P13-15