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【摘 要】：导语校对丨柳宝庆 膜封闭实体可以自发形成，如果这套机制足以采信，那么，就剩下DNA基因和蛋白质谁先来的问题了。针对这个特殊的“先有鸡还是先有

导语校对丨柳宝庆

膜封闭实体可以自发形成，如果这套机制足以采信，那么，就剩下DNA基因和蛋白质谁先来的问题了。针对这个特殊的“先有鸡还是先有蛋”的问题，科学家们找到的最佳答案是：没有先后！反倒是DNA的化学表亲RNA可能最先出现。

我的第三个原则是，生命体是化学、物理和信息机器。它们构建自身的新陈代谢，并以此维持自身的存续、成长和繁殖。这些生命体通过管理信息来自我协调和调控，以让生命体作为有目的性的整体来运作。

生物学中常见的研究方法是从较为简单的“模型”生物入手，通过研究像蠕虫、苍蝇和小鼠之类的生物，我们可以了解到大部分情况。对于这些神经系统如何通过感官从环境中收集信息，我们了解到的情况已经相当多了。研究人员已经做了全面细致的工作，追踪视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉信号在神经系统中的移动，还绘制了一些能够形成记忆、产生情绪反应和造成肌肉舒张等输出行为的神经元连接图。

几年后，激进的英裔印度籍生物学家J.B.S.哈尔丹也写了一本题为《生命是什么》的书，并在书中宣称：“我不会回答这个问题。事实上，我很怀疑这个问题会不会有完整的答案。”他把活着的感觉与我们对颜色、痛苦或努力的感知相比较，以示“我们无法用别的说法来描述它们”。我对哈尔丹的说法深有共鸣，但这也让我想起了美国最高法院法官波特在1964年定义色情时所说的话：“我看到就知道了。”

如果所有的生命都栖居于同一棵巨大的生命之树，那么，这棵大树是从什么样的种子生长出来的呢？不知何故，在很久很久以前的某个地方，无生命的化学物质从无序状态排列成有序组织，以使它们延续，自我复制，并最终获得最重要的通过自然选择进化的能力。但这个故事，也就是我们人类的故事，到底是怎么开始的呢？

纪录片《人体奥妙之细胞的暗战》（2012）剧照。

在弗朗西斯·克里克看来，在现有的时间总长内，生命似乎根本不可能在地球上从无到有。所以，他提出生命肯定是在宇宙的其他地方出现的，被以部分或以完整的形态送到了地球。但这更像是逃避，而非回答生命如何从微不足道的起点开始出现这一关键问题。今天，我们可以对这个故事做出一番能让人信服的描述，哪怕目前还无法全部得到证实。

最终，经过几千年的试错和试对，这一过程可能最终催生出了由RNA构成的机体，这些机体是有生命的，能自我维持和自我复制，并且，在未来的某个时候，它们可能会被纳入膜封闭实体中。那应当算是生命出现的漫长道路中的第一个里程碑事件：第一批真正的细胞出现了。

如何区分生命和非生命？病毒是一个很好的例子

一种颠覆性的淀粉制备方法引发了人们的关注。据这则来自科技日报的报道介绍，9月23日中国科学院召开的本年度首场新闻发布会上，介绍了该院天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得的重要进展。这种颠覆性的淀粉制备方法，不依赖植物光合作用，以二氧化碳、电解产生的氢气为原料，成功生产出淀粉。而这意味着，淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能。

要想充分了解生命体的运作方式，就要更详尽地阐述构成生命基础的非凡的化学形式。这一化学的一个主要特征是，它是围绕着主要由碳原子连接而成的大聚合物分子构建的。DNA就是其中一种，它的核心目的是作为一个高度可靠的、长期存储信息的载体。为此，DNA螺旋结构将含有信息的核心元素——核苷酸碱基——置于螺旋体的核心位置，让它们处于稳定且良好的保护之下。正因为有这样稳妥的保护，研究古代生物DNA的科学家们才能从生于远古、死于远古的生物体中获取DNA并对其进行测序，其中包括一匹在永冻层中冰冻了近百万年的马！

自然选择的无情筛选创造了许多意料之外的东西。最特别的产物之一就是人脑。就目前所知，没有其他生物像我们这样能意识到自身的存在。有自我意识的人类大脑一定是进化出来的——至少有一部分经过了进化——为了让我们在世界发生变化时有更多的余地来调整自身的行为。和蝴蝶，甚或其他所有已知的生物体不同的是，我们可以谨慎选择并反思自身行为的动因。

但最先出现的是什么呢？以DNA为基础的基因复制？以蛋白质为基础的新陈代谢？还是将细胞封闭起来的细胞膜？在今天的生物体中，这些小系统形成了一个相互依存的大系统，并且必须作为一个整体才能正常工作。储存在DNA中的基因只有在蛋白质酶的协助下才能自我复制。但是，蛋白质酶必须根据DNA中的信息指令来构建。怎么能撇开一个去谈另一个呢？还有一个事实是：基因和新陈代谢都依赖于细胞外膜把必要的化学物质聚集在细胞内，捕捉能量，并保护它们不受外界环境影响。但我们知道，今天的活细胞都是用基因和酶来构建它们复杂的膜的。基因、蛋白质和细胞膜组成关键的三位一体，所以很难想象其中的任何一个怎么单独出现。只要你拿走一个元素，整个系统就会迅速崩溃。

文章来源：《生理科学进展》 网址: http://www.slkxjzzz.cn/zonghexinwen/2022/0808/890.html