高 一 生 物 学 讲 座

•生命的起源

假说一：神创论

观点：认为地球上的一切生物都是来自神的创造或超智能者的设计。

圣经旧约《创世纪》：上帝在 6天之内创造了宇宙、陆地、海洋、男人、女人、各种动物和植物在内的世界万物的故事。

评价：圣经中的创世纪学说和现代科学无法调和，更无事实依据。

中国的传说：女娲

《创世纪》把世界的创生定于公元前 4004 年10 月 23 日上午 9 时

在宇宙天地尚未形成之前，黑暗笼罩着无边无际的空虚混饨，上帝那孕育着生命的灵运行其中，投入其中，施造化之工，展成就之初，使世界确立，使万物齐备。

上帝用六天创造了天地万物。这创造的奇妙与神秘非形之笔墨所能写尽，非诉诸言语所能话透。

第一日，上帝说：“要有光！”便有了光。上帝将光与暗分开，

称光为昼，称暗为夜。于是有了晚上，有了早晨。

第二日，上帝说：“诸水之向要有空气隔开。”上帝便造了空气，称它为天。

第三日，上帝说：“普天之下的水要聚在一处，使旱地露出来。”

于是，水和旱地便分开。上帝称旱地为大陆，称众水聚积之处为海洋。上帝又吩咐，地上要长出青草和各种各样的开花结籽的蔬菜及结果子的树，果子都包着核。世界便照上帝的话成就了。

第四日，上帝说：“天上要有光体，可以分管昼夜，作记号，定节令、日子、年岁，并要发光普照全地。”于是上帝造就了 2个光体，给它们分工，让大的那个管理昼，小的那个管理夜。上帝又造就了无数的星斗。把它们嵌列在天幕之中。

第五日，上帝说，“水要多多滋生有生命之物，要有雀鸟在地面天空中飞翔。”上帝就造出大鱼和各种水中的生命，使它们各从其类；上帝又造出各样的飞鸟，使它们各从其类。上帝看到自己的造物，非常喜悦，就赐福这一切，使它们滋生繁衍，普及江海湖汊、平原空谷。

第六日，上帝说：“地要生出活物来；牲畜、昆虫、野兽各从其类。”于是，上帝造出了这些生灵，使它们各从其类。

上帝看到万物并作，生灭有继，就说：“我要照着我的形象，按着我的样式造人，派他们管理海里的鱼、空中的鸟、地上的牲畜和地上爬行的一切昆虫。”上帝就照着自己的形象创造了人。

上帝本意让人成为万物之灵，就赐福给他们，对他们说：“要生养众多，遍满地面，治理地上的一切，也要管理海里的鱼、空中的鸟和地上各样活物。”按《圣经》的说法，人类是这个世界的管理者和支配者。

第七日，天地万物都造齐了，上帝完成了创世之功。在这一天里，他歇息了，并赐福给第 7天，圣化那一天为特别的日子，因为他在那一天完成了创造，歇工休息。就这样星期日也成为人类休息的日子。

“造化钟神秀，阴阳割分晓。”上帝就是这样开辟鸿蒙，创造宇宙万物的。（创 1； 2： l一 2： 4 ）

假说二：宇生论

观点：地球上的初始生命，是宇宙星球中的某些有机分子或微生物孢子，附着在尘埃上而由彗星带到地球上的；或者在宇宙银河系的数十亿、百亿个行星中，会有较适合与生命存在的温度和大气层，可能存在有与地球上完全不同的生命形式。

证据：澳大利亚一颗含碳的陨石

月球样品中含有氨基酸和有机酸

•火星上几个大峡口的图片证明火星上一度是一片汪洋，这意味着火星上有过生命出现的可能性大大增加。新研究表明，火星每平方公里拥有的水量曾经超过地球。•据称，在这项研究中人类首次在火星大气中探测到氢原子。在对火星大气中氢原子数量的测定结果进行分析之后，研究人员表示大量氢原子的存在说明火星曾经水源丰富，这就使得这颗红色星球上曾经出现过生命的可能性显著增加。

火星上有过水的痕迹

•照片显示，欧罗巴的表面是一层厚厚的冰。

•

在欧罗巴表面之下七公里半的地方可能有一

个海洋。

１．生命开始于包括所有恒星周围的所有彗星资源在内的宇宙中。２．生命一旦开始，其耐久性就能确保它们的永生。它们在温暖的有水的彗星内部存活，并不断繁殖。在星球之间的太空空间里零散地存在着彗星的碎片，其中一些就含有生命的种子。３．在 38 亿年前，从我们太阳系的奥尔特彗星云来到地球的彗星带来了进入地球的第一批生命。４．不断到达的彗星细菌导致地球生命的演化，现在这些细菌还在不断到达。

•深海热泉的细菌最高存活温度竟是摄氏 113 度。•耐热的细菌也见于地下 3000 公尺深层的岩石里，在那里温度超过摄氏 100 度，没有光线可以行光合作用，又无有机物的滋养，细菌竟然只靠裂解水就能存活。•有些细菌嗜酸，它们活在比醋还要酸上 100 倍，即 pH 值接近 0的硫酸热泉中，靠氧化还原态的硫就能取得能量过活。•在中国大陆东北，大连北边有个西泡子村，农田肥沃的黑土下可以挖出埋了 1288年的古莲子，只要锉开它的硬皮，泡三天水，新莲苗就萌芽了！•而细菌可以休眠更久，最长的纪录是封埋在 2 千万年前的琥珀里。剖开老琥珀，加点营养液，睡了 2 千万年的细菌就迅速繁殖了。•地球上的生命可以如此坚毅，活在极端环境，又能长期休眠，他们当然可以在太空中长途旅行，随着陨石、小行星四处在星际播种。

海底火山口附近的细菌

假说三：生命进化起源说

观点：生命起源是一个自然的历史事件。生命是在宇宙进化的某一阶段（地球先经历约 10亿年进化史），在特殊的环境条件下，有无生命的物质经历一个自然的、长期的化学进化过程而产生的。

评价：生命进化起源说没有有比较充分的根据和实验证明，所以为多数科学家承认。

宇宙起源（大爆炸）

生命构成元素（ C 、 H 、O 、 N 、 P 、S ）

生物单分子

生物大分子

前生物系统原始细胞复杂先进的

生物系统

地球进化 化学进化

生物进化

生命的演化历程

深海底烟囱

1979 年，美国“阿尔文”号载人深潜器在东太平洋海底几千米深的熔岩上，最早发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的奇特“烟囱”。随后，各国科学家在各大洋先后发现了许多“黑烟囱”，它们成群集中排列在洋中脊和弧后盆地扩张中心。“黑烟囱”的直径从数厘米到十几米，高度从数厘米到 50 米，其增高速度很快，1 年时间里竟可长高 3 米多。大的“黑烟囱”群及其堆积物形似教堂或庙宇建筑的复杂尖顶，体积大似体育馆，重量达百万吨以上，形成壮观的海底奇景。

“黑烟囱”周围聚集着多种门类的奇异生物，“它们令世界上最优秀的科学家为之着迷。”一些海洋国家投入重金进行研究，以求解开生命科学之谜。 　　经基因组测序发现，这些“黑烟囱”周围的细菌处于“生命树”源头位置，是一种极端嗜热的古细菌。“黑烟囱”的环境特征非常类似地球的早期环境，在高温下生存的古细菌，很可能就是早期生命的孑遗，地球早期经历了广泛的陨石轰炸，海洋是这些古老细菌的“避难所”。从生命起源必须具备的物质条件、环境条件、能量条件、安全条件等方面考虑，“黑烟囱”周围环境是探索生命起源的理想场所。所以，可以将“海洋是生命之源”，进一步推断为“生命诞生于海底的‘黑烟囱’”。

“黑烟囱”周围众多的生物群落，说明生命形式的多样性和复杂性。科学家发现，深海生物并不依靠光合作用来合成生命物质，而是依靠细菌通过化学反应合成生命物质。开拓了科学家的视野，改变了人们的传统思维，更新了漆黑的海底是“生命的禁区”和“万物生长靠太阳”等传统观点。由此引发人们探究生命起源乃至外星生命的希冀，为研究生命在古代地球上形成环境，探索其他星球生命存在的可能性提供了有效途径。科学家普遍认为，嗜热菌等极端条件下生命的研究前途无穷，可能是解开许多生命科学谜团的钥匙。唯有中国采到完整的“黑烟囱”

现在全球已经发现 100 多个“黑烟囱”分布区，但大多在 2000 米 4000 米的深海底，无论是直接观察还是取样研究都相当困难，只有美、德、法、加、日等少数海洋国家具备观察、研究海底“黑烟囱”的能力。经过探索，科学家们又在陆地、湖底的古海底地层中，也找到了“黑烟囱”的踪迹。英国科学家和俄罗斯科学家一起，先后在爱尔兰和乌拉尔山脉发现许多 3亿到 4亿年前的“黑烟囱”构造，遗憾的是，只是一些“黑烟囱”的残片。为了寻找完整的“黑烟囱”，科学家们踩浪踏荒 30 多年，“黑烟囱”却像捉迷藏一样未曾露面。

2005 年 12 月 14 日，“大洋一号”在印度洋 2430 米深的大洋底部，用电视抓斗惊喜地看到一个巨大的“黑烟囱”堆结区，热液喷口直径达 30 米，周围飘游着艳丽的活海葵，而在喷口的中心区域，密密麻麻地挤满着活虾，它们在高温、高压、无光、无氧的世界里嬉耍群居，而对伸向它们的抓斗却无动于衷，说明它们是一群没有视觉的“瞎子”。中国科学家第一次将船准确定位在“黑烟囱”上方，直观地观察到热液生物在大洋海底极端环境下的鲜活场景，并制作了海底视像资料，具有重要科学研究价值。但由于“黑烟囱”较大，地质结构复杂，经过 5小时 9次抓取样本，都未能将“黑烟囱”打捞出水。经过总结论证，终在 2005 年 12 月 17 日，通过我国自己的设备，获取了世界上第一个完整的热液硫化物“黑烟囱”体和热液活动区的生物样本。

我国的大洋一号