生命的起源科普论文

生命的起源从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的？生命究竟是怎样产生的？这不仅是科学家感兴趣的问题，也是普通人们所感兴趣的问题，它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质，直到上世纪初，生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候，人类的智力还很低下，认识能力也很有限，对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物，特别是对人类自身是从哪里来的，充满了困惑和神秘感。因此，人们把这个大千世界中未知的神秘现象，编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”的说法。由于受到研究手段的限制，人类对于生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法，并确认了生命活动是物质运动的形式之一，它的物质基础是碳、氢、氧、氮，此外还有少量的硫、钙、磷和其它20几种微量元素，以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中，蛋白质与核酸是生物体最重要的组成部分，也是区别生命和非生命的基本依据。蛋白质的分子量很大，由几千个或百万个氨基酸分子构成，具有十分复杂的化学结构和空间结构，是一切生命的基础。在生命活动中，蛋白质起着极为重要的作用，如构成生物体的骨架，催化生物化学过程，调节生长、发育、生殖等生理机能。核酸同蛋白质一样，也是生物大分子化合物，基本单元是核苷酸，由磷酸和核糖分子联成长链。核酸有两大类，一种是脱氧核糖核酸，简称DNA，是遗传基因的化学实体，存在于细胞核中，具有特殊的双螺旋结构。另一种叫核糖核酸，简称RNA，存在于细胞质中。因此，生命科学家们力求通过深入了解生命体的分子结构和组成。现代科学认为，生命的诞生是物质不断运动变化的结果。这一变化分为两个阶段，一是在生命系统诞生之前的“化学进化”阶段，为生命的诞生准备有机材料。二是生命诞生之后，由低级到高级、由简单到复杂的漫长“生物进化”过程。在地球形成之初，原本没有生命，只存在无机物。通过长时间的地球演化，含有甲烷、氨、氢等小分子无机物气体在紫外光、电离辐射、雷电等能量的作用下，逐步生成了有机小分子物质，如核苷酸、氨基酸，使原始的海洋成为一种“原始生命汤”。这个过程，是生命形成漫长历史的第一步，今天已经被科学家用放电实验室重现出来。此后，“原始生命汤”中的这些有机小分子，历经长期的相互作用，在有硫、磷、金属等土壤的适当条件下进行缩合或聚合反应，逐步形成有机高分子物质，如蛋白质、核酸等分子。这是生命诞生历程的第二步。随着海洋中的蛋白质、核酸分子越积越多，浓度增加，在某种情况下，又被分离、凝聚成小滴，并脱离原来的海洋环境，构成可与外界进行简单物质交换的多分子体系。由多分子体系逐步演变，特别是由于蛋白质和核酸的相互作用，最终出现了有原始新陈代谢功能，并且可以进行自我复制的原始微生物——细菌。这一阶段是生命形成过程中最关键、最复杂的一个环节，但是至今科学家们尚未通过科学实验获得验证。遗传基因的生物学原理，发现生命起源之谜在我们生活的这个物质世界中，由各种元素和分子构成的物质实体都具有相对的稳定性，其原因就在于原子内部正、负电荷的相互作用力，总是趋向于保持平衡和相对稳定的状态。这是地球上一切宏观物体可以长久保持稳定状态的物理条件。根据爱因斯坦的质能关系，虽然所有的稳定元素都可以转化为巨大的能量，但是它们都不会“主动”释放出内部的能量。天然核能的释放只存在于少量的带放射性的重元素当中，核物理学研究对此已经做出了充分的证明。物质转化为能量，需要具备一定的条件，在太阳的演化运动中就会将一部分物质质量转化为能量。参与强相互作用的氢核，在太阳的核聚变反应中转变为氦核，消耗一定的质量并释放出巨大的能量。在地球的物理条件下，并不存在自然的核聚变反应能力，作为行星的演化运动，只包含引力作用力、电磁作用力和促使重元素产生放射性衰变的弱作用力。由于构成地球的物质大部分是稳定的元素，因此，引力作用力和电磁作用力，在地球范围内起着主导作用。在我们生活的环境中，原子或分子之间的电磁作用关系总是趋向于保持相对平衡和相对稳定的状态。如果没有外加能量作用，地球表面的各种客体物质不会持续的产生化学反应。按照相同的原理，由于构成生物分子的各种物质都来自于地球表面，它们的生化反应与其它客体物质在微观或宏观上的电磁作用关系也自然具有统一的物理和化学性质。因此在任何生物体内的正、负电荷都必须保持平衡关系，否则这个生物就无法存活。地球上一切宏观物体都是由各种各样的元素构成的，使质子、中子结合为原子核的作用力是强核力，各种原子一旦形成就非常稳定很难被破坏。由原子结合成各类分子或固体物质的作用力是电磁力，电磁力虽然比强核力要小得多，但是分子或固体也是十分稳定的。同样的原理，生物分子的结合力也是电磁力。由于原子内部的电磁作用关系具有天然的相对稳定性，所以维持生命的运动就需要有能量的持续输入，而地球上生物活动的能量来源，主要是太阳对地球表面持续不断的光辐射和少量的地热能。植物通过光合作用吸收了太阳辐射的能量，将其转化为机体内分子间的动能，使生物体始终保持活力进行生长和繁殖。动物将植物作为食物获得生长和生存所需的养分，并且通过吸收氧气在体内进行化学反应获得生命运动所需的能量。生命产生时的这种自然状况，给我们提供了这样一个信息，地球表面的热运动是生命现象产生的必要条件。火山喷发出的大量灰烬在高温的海水中被反复搅拌，空气与水反复融合将地球表面的各种物质反复混合交融在一起，从而使构成生物分子的二十多种元素得以形成必要的联系。虽然我们现在还不能深入地了解在这种条件下的自组织过程是怎样进行的，但是热运动与生命产生的必然联系是非常明确的。让生活在今天的人类难以想象的是，如此有序的生命现象居然产生于自然的混沌之中。自然界的神奇就在于，从表面的无序中自发地蕴藏着有序。虽然地球形成于大约46亿年前，可地壳内依然是不断滚动着的炽热岩浆，地震、火山喷发等地质构造运动，仍然在持续的进行当中。然而与地球不同的是，水星、金星、火星等其它类地行星，都是早在38～40亿年前，就都完成了地质的演化构造运动，固体核表面的地质状况，数十亿年来也没有多大的改变。根据行星演化的一般原理，在地球演化的初期，较重的元素在构成原始行星气团中心的引力作用下向内收缩，由重元素放射性衰变产生的能量将气团加热，地球开始进入化合物的产生阶段，并形成高温的液态岩浆。其它一些较轻的元素在高温环境中被逐渐分离出来，它们主要是碳、氢、氧、氮等元素，这些被分离出来的元素在高温高压环境下又很快结合成一些气体化合物，生成气态水、甲烷、二氧化碳、氨等，此后这些气体构成了原始地球大气圈的主要成分。因此，当地球的温度逐步下降以后由于地表的自然冷却岩石地壳开始形成，在经历一段时间的地质构造运动之后，地球的表面物质运动就会相对稳定下来。但地壳下面仍然是滚动的岩浆，地震和火山喷发还在频繁发生。因此有理由认为，在地球演化的初期就产生了一种抑制地球正常演化的作用力，使地球放缓了演化的进程。那么这种作用力又从何而来呢？它是来自于地球本身还是来自于地球的外部呢？这种作用力来自地球内部，来自水分子的物理运动与各种有机分子化合运动且对地表的降温起到了促进作用，使地球在早期的演化运动中就形成了相对稳定的地壳。同时也奠定了生命运动的物质基础，形成了生命运动与地球整体之间的作用关系。随着地壳的逐步稳定、隔热能力的增强、地表温度的下降、地表水圈的形成，悬浮在大气中的各种有机固体物质和尘埃在降雨作用下，纷纷沉降到地球表面与海水融合在一起。一个生命的摇篮，就在各种物质有序与无序的相互作用中被自发的创造出来。地球表面的这种物理和化学状况，不仅延缓了地球的地质构造运动，同时也为生命运动的产生创造了必要的条件。几十亿年来，地球的地质构造运动、太阳的光辐射和生物活动三者之间复杂的作用关系形成了地球特殊的演化进程，而生命运动始终是地球演化运动的积极推动者，生物活动不仅持续地改造着地质、地貌和大气环境，同时也推动了自身的演化和进化，创建起一个又一个生机勃勃绚丽多彩的大千世界。人类的出现是生命运动最杰出的创造，是无数生物前赴后继的结果。发生在地球上的全部故事，都是由许多复杂条件和偶然性因素构成的，因此善待地球这个唯一的家园也是人类必须要肩负的责任。纵观生命的起源，生命的发站是一个伟大的工程，是一个惊奇的过程。在生命的起源中，每个元素都是不可缺少的一部分，每个元素都发挥着着各自的作用，缺少了任何一种，地球也不会发展到现在的形态。在这些元素中，地球的地质构造运动、太阳的光辐射和生物活动又是各种元素中最关键的、重要的部分。在生命的运动和发展中起到了关键的作用。生命从开的无机物到合成有机物，再到形成简单的生物，逐渐的由低级到高级的演变。经历漫长的演变过程，地球上的生物逐渐开始丰富起来才有了这绚丽的现代世界。

生命主要起源于碳族元素，先看看碳的循环，硅锗属于碳族元素，有半导体的性质，碳族永远处在能源的霸主地位，碳通过光合作用以碳氢化合物的形式周而复始的循环着太阳的能量，同时也演化着生命，生命的起源于物质元素，元素的性质是原子核和核外电子得与失，能量来自太阳能，以硅元素作为核心物质制造的硅氢能催化剂在水中能直接把太阳的能量和其它形式的热能15-100温度转化成化学氢气能，打开了人工制制能源的新途径，化石能源只是个过渡的哺乳期，氢能源将成为人类能源主食，真正的零排放将向我们走来，利用半导体的性质解决光热化学的转化难题，

1.未知。2.外星文明在地球上的试验。3.由无机物进化而来，但是具体过程不清楚。

因为生命的起源和生命的极限时相互联系的，有关的，而我们最主要的是要了解生命，观察生命，使生命不轻易被收到伤害。。。。

论文范文生命的起源

让你快速理解生命和思想还有基因，其实道理很简单。简单说，打比方，就是u盘的起源。是一种存储和程序，简单说叫电磁，高级说可能是化学电磁。这个u盘哪里来的？无机物通过电激发，转化成基本各种有机物，有机物聚集，具备电磁化学磁的数据存储能力，好比是形成了一个空U盘。这个u盘数据程序哪里来的？接下来就是通过电子方式对这个‘磁盘’进行读写操作，可以说是没完没了的读写永不疲惫。直到有一天，神奇事情降临了，这些存储的01010101数据巧合的组成了一个程序。也可以说这就是生命的诞生。这个程序不断修改完善，，，，，突然变成了一个简单的ai高级程序。这个ai智能程序不断增加数据量，最后形成了一个庞大的智能数据链。就在上诉同时，这些存储数据其实从一开始就具有双向能力，存储和擦除更新。这个存储过程其实就会发射电信号，反过来电信号可以驱动有机体产生运动。随着程序的逐渐高级化，他可以驱动的生命可以有非常复杂的动态，动态即生命。这时候细胞诞生了，细胞也重复着聚集和数据存储擦写，后面会演化成更高级的ai程序，多细胞诞生了，且有高级的ai程序驱动去运动。再高级就是动植物生命出现，当然ai也更高级了。简单的说就是生命两个要素或者叫三要素也行两要素，物质，电磁或化学磁存储能力。无形的东西就是数据和程序偶然的诞生必然的发展三要素，无机物，有机物，电磁或化学磁存储能力。无形的东西就是数据和程序偶然的诞生必然的发展那人的大脑里有什么呢？就是就是这些数据，和一些运行的高级ai程序。存储方式可能更接近化学磁的方式。这些程序就来自地球第一个细胞诞生之前有机物那些数据ai只不多你并不知道你的脑子装了什么程序，其实还有每个细胞其实也是存满了数据和程序。所以你并不清楚你的脑子里装了什么程序，更像是一个电脑病毒在驱动你器官，行为和思想。（有机物也可以存储数据，更别说细胞了）你的大脑更像是一个大型通讯服务器，而你的细胞可能是无数台小电脑。功能用途不同各有分工，但他们整体是联通的，一个完整的体系。大型服务器负责你的思想和遗传系统构建方法，而小电脑一般只负责你的生命和遗传和健康数据。引申：克隆技术就可以通过一个细胞重新复制你，可见细胞存储数据量还是海量的。科学家研究的细胞存储介质细胞硬盘，一个肉眼看不见的东西即可存储几个tb的数据。你可复制一个爱因斯坦，但是爱因斯坦的大脑，即大型通讯服务器构架却可能复制不出来。你只能复制一个看上去不太聪明的爱因斯坦。要想完全复制，还必须从拷贝爱因斯坦的大脑，这一部分数据和存储与程序必须补上。可惜这些东西可能已经毁坏无法拷贝。

英国化学家伯纳尔教授在《生命起源》里说：“我们用严谨的科学方法去验证这个理论［生命的自然发生］，就很可能在过程中不止一次证明生命根本是无法自行产生的；生命自行产生的可能性实在太低了，机会可说是微乎其微。教人苦恼的是，地上的生物实在千姿百态，于是相信生命可以自然产生的人为了给生命的起源一个解释，只好曲解他们的论据。”

生命起源之说，第一个谜是生命的时间，起源的时间问题。在中世纪的西方，人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的。在1650年，一位爱尔兰大主教根据圣经上所描述的，计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年，而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说，生命起源距今是六千年前，这当然不是真的，而真的是什么呢？真的就是用科学的回答，科学是怎么回答这个生命起源的时间呢？那就是说用化石，是保存在岩石中的化石来回答。我们知道，生物死亡后，它们的遗迹在适当的条件下，就保存在岩石之中，我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层，就像一部编年史书，地球生物的演化历史，就深深埋藏在这些岩石之中，年代越久远的生物化石，就保存在岩层的最底层。

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生命的起源论文参考文献

大概你要的是什么档次的：中专、大专、本科、研究生。请说明！

在大量科学研究的结果下，可以肯定的是对于一个物种来说，个体几乎是没有意义的，它的生老病死对整个物种的延续和发展没有任何影响。这种情况直到人类出现为止。柳文扬曾经就人脸这一话题展开论述，以动物的脸千篇一律而人脸千变万化来阐述人的个体的重要性。而人类又同时强调个体和种群，个体离开种群基本无法生存，而个体也只有在种群中才能发挥自己的作用和意义。并且随着时代的发展，人类个体的意义越来越重大。神崎将臣在漫画《钢·异能战士》中说21世纪的战争将向个人化的战争发展，核扩散，恐怖活动，一个人足以影响一个地球。将来甚至太阳系。可以说，人类的个体始终是向控制一切的目标进发的。这就让我对为什么要有生命产生了浓厚的兴趣，对于这个古老的话题，似乎还没有人从这样的角度来考虑：宇宙要生命来干什么？这一点，罗伯特·卡耶的《计算中的上帝》里透露出的观点咄咄逼人：地球作为生命诞生的地方，她太精巧，太科学了，就像一个精密的仪器，以至于不可能在自然的条件下诞生。另一方面，科学家们曾以太阳的运行原理来推算太阳，反而得出太阳是不可能存在的天体的结果。愈发说明地球和太阳----生命诞生的条件不是那机率小的可怜的偶然。不妨假设，设定一个宇宙，给出几个基本力和宇宙常数，不断调节它们，直到它们最后可以“恰好”生成生命诞生的条件，这个过程和做一个即使战略游戏很接近。当然，作为一种逆推的方式----从现在生命所需要的条件来论证宇宙最初的常数就是为了生命诞生所设定的，并不能真正证明事实就是那样，始终只是一种假设。但同样不能否认造物主的可能性。但从意义的层面上来说，万物都是相对应而存在的，没有绝对存在的事物，即使是看起来永恒的时间脱离了物质也无法运行，永恒的物质脱离了时间也不能存在。这点爱因斯坦已经给予了充分的解释。生命同样不是绝对的存在，她一样是相对某一个事物而存在的，为了某种意义。这是我一直思索的。最简单的答案是造物主。虽然那是人类的思考方式。而一直存在那样的假说，即未来的人类回到了过去创造了自己，即一个封闭的循环，造物主无法介入的，人类的存在是时间史上最不可思议的莫比乌斯带。为此爱因斯坦还讲过一个笑话（这个笑话某种程度上充满灵异色彩），最终在后人嘴里主角变成了妓女。当然这是后话。这个假说缺乏的就是穿越时空的证明，以及能量守恒定律的限制，致使它不能够成为真正的学说。尽管如此，这种假说可以很好的避开人类的意义，而将人类作为一个上帝无法干预的角色而存在，或者说，人类自己扮演创造自己的上帝。从我们自身创造的动机来看，我们最终的期望是能创造出生命，创造出自己。也许那也是上帝的动机。

1)生命的起源一、米勒的实验：米勒在他的实验中假设在生命起源之初大气层中只有氰气，氨气和水蒸气等物，其中并没有氧气等，当他把这些气体放入模拟的大气层中并通电引爆后，发现其中产生了些蛋白质，而蛋白质是生命存在的形式，因此他认为生命是从无到有的理论将可确立了。证明生命是进化而来的。但米勒的实验也有很多的疑点，例如所使用的能量大小，不同气体的配合等虽然都产生了氨基酸、醣类等物质，但仍不能证明这就是生命的起源。因为他所假设的大气层不能证明是原始的大气层，所得的结果就是不确定的。米勒本身也承认他的实验与自然界生命起源相距仍很遥远。并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命，那么米勒假设大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立，因此无法证明生命起源是由单细胞进化而来的。二、DNA的形成：在1953年科学家发现了DNA双螺旋结构之后，解开了遗传基因的秘密。因为基因正是DNA中的一环，由DNA转化为RNA再衍变为氨基酸，而蛋白质即由氨基酸所构成，因此知道这DNA的不同组合产生不同的物质。这转换的过程中又需要很多蛋白质的配合，所以我们可以知道若要DNA自己组合形成一个细胞的可能性微乎其微。生命的基本特性需具有新陈代谢与繁衍的功能，因此更可以确定地说，无机物不可能转变成有机物。一个生命的细胞不可能从无变有。这一定是由神创造而开始的。三、化石中找不到生命进化的证据：如果达尔文的进化论是可信的，一切生命是由无机物到有机物，是由单细胞变为多细胞，进而由低等动物进化到高等动物的话，那么在化石中应可以找到证据，但事实却不是这样。在寒武纪之前也就是大约六亿年之前，地层理根本找不到任何化石，而在寒武纪初期，又发现了很多的化石，这被称为寒武纪生命大爆炸。这一发现是无法以进化论来解释的。因为所有发现的动物化石都没有进化的次序可循。1984年在中国的澄江渠发现的一批化石群更是证实了在寒武纪之前没有任何生命的迹象，并且这群化石也再次证实了这些生物没有所谓的进化痕迹。四、地球的生命来自外星球？一连串的生物化石证明虽然强而有力地证实了达尔文进化论的不确定性，但仍有一群科学家不愿意接受神创造宇宙的信仰，而提出地球的生命是由外星球而来的，可能由陨石带来生命的细胞以致发展到整个地球生命的存在。1996年美国太空总署发表一篇报告说，他们在南极的一颗陨石上发现了一些迹象，显示这陨石来自火星，并在火星可能有生命存在。但是很多科学家也提出疑问：〔1〕这块陨石落在南极已有一万叁千年之久，这陨石上的生命迹象是直接来自火星，还是在落到地球之后的一万叁千年之中的地球上的生物化石呢？〔2〕以目前的研究发现，火星上没有适合生命生存的生态环境。并且，目前科学研究也发现在太阳系的行星中只有地球有适合生命生存的环境。因此，说地球生命是由外星球而来的理论，在目前不能被证实。若在将来即使证实了地球的生命来自外星球，那么外星球的生命又从何而来呢？所以，从根本解释，一切的生命都是来自神的创造，这是不可置疑的。2)宇宙的起源一、宇宙不是永恒的：从上一课热力学的第一、第二定律，我们知道了宇宙不是永恒的，它是有始有终的。宇宙不能自己开始，乃要有一个超自然的力量使它开始，那就是自有永有的神。神创造了宇宙。二、大爆炸理论：所谓大爆炸理论，简单地说就是宇宙开始的时候是由一个火球爆炸而形成的。近代科学研究发现宇宙不是永恒的，而是在不断的膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的。他在夜空观查星星时发现，每个星球间的距离并没有因为万有引力的关系而彼此靠近。那么，在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们彼此之间的万有引力。他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。后来科学家们又发现了红移现象，就是远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以紫光为主。这说明了星球在远离地球。接着爱因斯坦提出了广义相对论，他提出加速度不等于零的理论，其中即包含了宇宙膨胀的学说。1931年，美国天文学家以先进的天文望远镜发现，在银河系外仍有很多银河系，并且在不断地膨胀，这才使得宇宙膨胀的理论得到证实。到了40年代，科学家们预测宇宙是由大爆炸产生的，那么它爆炸之后必定会有残馀物质留在太空之中。这遗留的物质就是电子波〔辐射波〕，其所代表的温度约为零下273度。这假设在当时并没被证实。在60年代时，贝尔实验室的科学家为电讯研究架起天线时发现一直听到噪音，而这噪音所代表的温度为零下260度左右。在此同时普林斯顿大学的物理学家们也在凭理论找寻大爆炸后的馀波，后来这两组工作研究联合表示，这天线所收到的噪音即为大爆炸后的馀波，其温度约为零下270度，这一发表证实了大爆炸的理论。以大爆作为宇宙开始的说法仍需进一步的求证，因为宇宙在大爆炸后如何能维持这么的有次序是没有人能解释的。我们目前只能证实说，宇宙是由创造而来的，不是由进化而来的。宇宙是在不断的膨胀中，其它的学说则仍有待证实。三、大爆炸理论的超然性质：由于大爆炸理论可以解释宇宙的膨胀，并且各样研究的数据都与实际情况相符合，因此大爆炸理论为世人所接受。这理论的观点、推理等包含了许多超自然规律的性质，我们列举如下：1. 宇宙从无变有不符合热力学定律：科学家认为在大爆炸前宇宙是没有物质、能量、时间、空间的，一切都是从无变有的。这不符合热力学的第一定律，因为第一定律是说物质或能量只能由一种形式转换为另一种形式，它不可能从无变有。2. 原始火球熵质最高不符合热力学的第二律：热力学第二定律指出，一个过程的进行在自然情况下是由熵度低的向熵度高的方向发展，即由一个不均衡的状态进入一个均衡的状态，而大爆炸理论是由一个熵度极高的均衡状态发展成不均衡状态，与热力学定律完全相反。3. 宇宙膨胀的速度应保持均衡：因为如果膨胀的速度太慢，万有引力等定律就不能成立若膨胀得太快，则星球不能存在。科学家们计算出宇宙的膨胀速度应保持在(1/10)的56次方之精确度，并且指出膨胀速度是远超过光速的。根据爱因斯坦的相对论，我们知道光速是一个物质的极限。又根据质能互变原理，当一个物体的速度达到跟光速一样时，它的质能则为无穷大，这是一件不可能的事。并且发现在大爆炸的瞬间宇宙温度为10的32次方摄氏度，在这样的温度下，所有的物质都会被熔解，不可能存在，这些都是在自然情况下无法解释的。4. 大爆炸遗留的微波辐射高度均匀：1992年，美国的太空卫星收集到遗留的微波，发现它们之间的辐射高度是相当均匀的，那么对大爆炸后所产生的元素、物质甚至整个宇宙的不均匀现象无法解释。由上四点，我们已能证明出宇宙有一个开始，且是超自然的开始，这一切是进化论模式所无法解释的。但若用创造论模式则很明显易懂：宇宙是由神所创造，他用他的大能、超自然的大能托住整个宇宙。四、宇宙的起源与科学家的信仰：1. 爱因斯坦理论的反应：当红移现象最早产生的时候，科学家发现了宇宙膨胀理论。进而爱因斯坦的相对论也证实了宇宙膨胀的理论，但爱因斯坦起初不愿承认，而设立了一个宇宙常数。最后他公开承认了宇宙膨胀理论的失误。2. 宇宙衡态论：当宇宙膨胀理论被确定之后，仍有一批科学家提出了宇宙衡态论，即认为宇宙膨胀之后，随时有物质加入，如氧气等，以填补宇宙因膨胀产生的空间，使宇宙的密度不变。他们以此解释宇宙没有一个开始，这是科学家们不愿接受宇宙创造论的辩词。3. 循环论的假说：即一群科学家提出他们接受宇宙膨胀的理论，但他们假设当宇宙膨胀到一个限度时，因万有引力的关系，宇宙又开始收缩，使密度温度升高到原始火球形态，又产生大爆炸，如此不断地重复。因此他们假说宇宙仍是没有开始的。这些假说在热力学中都不能被承认。综合以上的科学证实，有一群科学家说人类不得不承认有神的存在，并称颂神的作为使宇宙一切都这么有次序地运行着。3)生命的起源地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代，使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相同的现象最有意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，具有新特征的新个体也就不断地出现，使生物体不断地由简单变复杂，构成了生物体的系统演化。地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞里面的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物我们把它称为真核生物。从此以后细胞在繁殖分裂时不再是简单的细胞质一分为二，而且里面的细胞核也要一分为二。真核生物（那时还没有动物，可以说实际上也只是真核植物）大约出现在20亿年前。性别的出现是在生物界演化过程中的又一个重大的事件，因为性别促进了生物的优生，加速生物向更复杂的方向发展。因此真核的单细胞植物出现以后没有几亿年就出现了真核多细胞植物。真核多细胞的植物出现没有多久就出现了植物体的分工，植物体中有一群细胞主要是起着固定植物体的功能，成了固着的器官，也就是现代藻类植物固着器的由来。从此以后开始出现器官分化，不同功能部分其内部细胞的形态也开始分化。由此可见，细胞核和性别出现以后，大大地加速了生物本身形态和功能的发展。生命的起源关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个化学进化过程可以分为下列四个阶段。从无机小分子物质生成有机小分子物质根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气(下图)。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨原始地球的想象图 (左)原始大气(右)有机物形成（NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，就可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、氨、氢、水米勒实验的装置蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如嘌识、嘧啶、核糖，脱氧核糖，脂肪酸等。这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。从有机小分子物质形成的有机高分子物质蛋白质、核酸等有机高分子物质，是怎样在原始地球条件下形成的呢？有些学者认为，在原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质，经过长期积累，相互作用，在适当条件下（如吸附在粘土上），通过缩合作用或聚合作用，就形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。现在，已经有人模拟原始地球的条件，制造出了类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质与现在的蛋白质和核酸相比，还有一定差别，并且原始地球上的蛋白质和核酸的形成过程是否如此，还不能肯定，但是，这已经为人们研究生命的起源提供了一些线索；在原始地球条件下，产生这些有机高分子的物质是可能的。从有机高分子物质组成多分子体系根据推测，蛋白质和核酸等有机高分子物质，在海洋里越积越多，浓度不断增加，由于种种原因（如水分的蒸发，粘土的吸附作用），这些有机高分子物质经过浓缩而分离出来，它们相互作用，凝聚成小滴。这些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。这种多分子体系已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动了。从多分子体系演变为原始生命从多分子体系演变为原始生命，过是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，它直接涉及到原始生命的发生。目前，人们还不能在实验室里验证这一过程。不过，我们可以推测，有些多分子体系经过长期不断地演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后，由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。关于生命起源的化学进化过程的研究，虽然进行了大量的模拟实验，但是绝大多数实验只是集中在第一阶段，有些阶段还仅仅限于假说和推测。因此，在对于生命起源，问题还必须继续进行研究和探讨。蛋白质和核酸是生物体内最重要的物质。没有蛋白质和核酸，就没有生命。1965年，我国科学工作者人工合成了结晶牛胰岛素（一种含有51个氨基酸的蛋白质）。1981年，我国科学工作者又用人工的方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸（核糖核酸的一种）。这些工作反映了我国在探索生命起源问题上的重大成就。希望对你有所帮助,祝你成功!

生命起源生命是种最为奇妙,最富魅力的自然现象.在现在的地球上,生活着150多万种动物,40多万种植物和20多万种微生物,构成了一个蜂飞蝶舞,鸟语花香,山清水秀,绚凡多彩的生命世界,繁衍进化,生生不息.从高山到平原,从沙漠到草原,从空中到江河湖海,从地表到地下,到处都有生命的踪迹. 然而,在46亿年前,当地球在宇宙中形成之初,地球不仅受到亿万颗慧和陨石撞击,而且用了大约1亿年的时间,才把高达数千摄氏度的温度降了下来.那时的地球是一个无生命的荒凉沉寂的世界.过了大约10亿年,地球上似乎才有了简单的蓝藻类微生物.那么,地球上最初的生命是何时,何地又是如何诞生的呢?这就是人们普遍关心的地球生命起源的问题. 生命起源是当代的重大科学课题,然而却又是至今依旧了解甚少的最基本的生物学问题.在这篇文章里,我们将介绍有关生命起源的几种学说. 关于生命的起源,历史上曾经有过种种假说,如"神创说"(认为生命是由上帝或神创造的),"自然发生说"(认为生命,尤其是简单生命是由无生命物质自然发生的)等.这些假说多出于臆测,已被人们所否定.从近年召开的国际生命起源学术会议提出的研究论文看,当代关于生命起源的假说可归结为两大类:一是"化学进化说",一是"宇宙胚种说". 化学进化说主张,生命起源于原始地球条件下从无机到有机,由简单到复杂的一系列化学进化过程.宇宙胚种说则认为,地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间,只是后来才在地球让发展了起来. 化学进化说核酸和蛋白质等生物分子是生命的物质基础,生命的起源关键就在于这些生命物质的起源,即在没有生命的原始地球上,由于自然的原因,非生命物质通过化学作用,产生出多种有机物和生物分子.因此,生命起源问题首先是原始有机物的起源与早期演化.化学进化的作用是造就一类化学材料,这些化学材料构成氨基酸,糖等通用的"结构单元",核酸和蛋白质等生命物质就来自这结"结构单元"的组合. 1922年,生物化学家奥巴林第一个提出了一种可以验证的假说,认为原始地球上的某些无机物,在来自闪电,太阳国徽的能量的作用下,变成了第一批有机分子.时隔31年之后的1953年,美国化学家米勒首次实验证了奥巴林的这一假说.他模似原始地球上的大气成分,用氢,甲烷,氨和水蒸气等,通过加热和火花放电,合成了有机分子氨基酸.继米勒之后,许多通过模拟原始地球条件的实验,又合成出了其他组成生命体的重要的生物分子,如嘌呤,嘧定,核糖,脱氧核糖,核苷,核苷酸,脂肪酸,卟啉和脂质等.1965年和1981年,我国又在世界上首次人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸.蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点,上述两种生物分子的人工合成成功,开始了通过人工合成生命物质去研究生命起源的新时代. 一般说来,生命的化学进化过程包括四个阶段:从无机小分子生成有机小分子;从有机小分子形成有机大分子;从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系;从多分子体系演变为原始生命. 宇宙胚种说过去和现在,已经提出了许多属于宇宙胚种说的假说,如在1993年7月的第十次生命起源国际会议上,有人提出,"造成化学反应并导致生命产生的有机物,毫无颖问是与地球碰撞的彗星带来的";还有人推断,是同地球碰撞在其中一颗彗星带着一个"生命的胚胎",穿过宇宙,将其留在了刚刚诞生的地球之上,从而有了地球生命.几年前一位空间物理学家和一位天体物理学家也把地球生命的起源解释为:地球生命之源可能来自40亿年前坠入海洋的一颗或数颗彗星,他们也认为是彗星提供了地球生命诞生需要的原材料(他们将之谓"类生命生物"). 尽管有科学家对此类假说持强烈的反对意见(他们认为:"彗星是带来了某些物质,但它们不是决定性的,生命所必需的物质在地球上已经存在 "),尽管诸如此类的观点仍是一些尚需进一步证明的问题,但通过对陨石,彗星,星际尘云以及其他行星上的有机分子的探索与研究,了解那些有机分子形成与发展的规律,并将其与地球上的有机分子进行比较,都将为地球上生命起源的研究提供更多的资料. 细胞起源具有原始的新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命的诞生,标志着生命起源化学进化阶段的结束,生物进化阶段的开始. 生命活动的基础是一系列化学变化,而这些化学变化都是在酶的催化作用下完成的,生命体的遗传依赖于DNA(脱氧核糖核酸)的复制过程.原始生命是自催化的,要发展成栈催化需要一定的物质基础,也需要一定的形态结构.细胞就是生命体具备包括酶催化和DNA复制在内的完整功能的基本结构单位和功能单位.原始生命先是非细胞形态,而后不断演化和发展成为细胞形态,这又是一次质的飞跃,这一过程就是生命起源中的细胞起源.细胞起源是生命起源的重要一环. 研究生命起源的意义研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史,然而其意义远不止追根溯源,还在于可以了解生命与环境,整体与部分,结构与功能,微观与宏观,个体发育与系统发育以主物质和能量与信息之间的辩让关系,可以进一步阐明遗传变异,生长分化,复制繁殖,新陈代谢,运动感应和调节控制等生命活动的机制,从而认识和阐明生命的本质,以实现人类控制和改造生命的目标. 虽然,生命起源和细胞起源问题的研究是在试图重建一个遥远的历史过程,有别于大多数其他研究领域,完整地起源过程不可能在实验室里得以重复.但是,它是可以分阶段,一步一步地实验室去模拟,去检验的.因此,研究起源问题,一方面要到大自然中去寻找答案,另一方面也是更重要的是在实验室进行各个演化阶段的模拟研究,开展人工合成生命物质,人工合成细胞的研究.这些研究不仅有助于生命起源和细胞起源问题的阐明,反过来,其研究成果又可以指导人们根据需要去人工合成生命物质,人工合成细胞甚至人工合成生命,实现生命科学的最终目标——控制生命和改造生命. 参考：生命起源是一个亘古未解之谜，地球上的生命产生于何时何地？是怎样产生的？千百年来，人们在破解这一谜底之时，遇到了不少陷井，同时也见到了前所未有的光明。生命起源之说，第一个谜是生命起源的时间问题。第二个是生命起源的方式问题，生命是怎样起源的？它在什么地方起源的？从古至今，有很多说法来解释生命起源的问题。如西方的创世说，中国的盘古开天地说等。但直到十九世纪，伴随着达尔文《物种起源》一书的问世，生物科学发生了前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光，这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实，米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢？那就是在早期，地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈，比如说甲烷、氨气、水、氢气，还有原始的海洋，当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸，而这多种氨基酸，在常温常压下，它可能在局部浓缩，再进一步演化成蛋白质和其他的多糖类、以及高分子脂类，在一定的时候有可能孕发成生命，这就是米勒描述的生命进化的过程。地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年之间，但是我们应该清醒的明白，我们距离揭开生命起源这一亘古之谜，还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物，到有机化合物到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性，并不是有这种环境，有这种形成条件，它就能产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料、塑料瓶子、铁，废弃金属、油，而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像，这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此，也许我们在这个蓝色的星球，是生命的惟一的乐园，因此请保护我们的地球，珍惜地球上的生命，我们不能奢望地球上第二次的生命起源

怎样研究生命起源的论文

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一、生命的起源：46亿年前，刚刚形成的地球是一个没有生命的世界。那时，天空中赤日炎炎，电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。从火山中喷出的甲烷、氨、氢、水蒸气等气体包围在地球表面，形成了原始大气层。原始大气与现在的大气成分完全不同，没有氧，也没有臭氧层，太阳的紫外线直射到地面上。在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等巨大的自然条件长期作用下，原始大气中的各种成分不断发生合成或分解反应，形成了多种简单的有机物，这就为原始生命的产生创造了物质条件。后来（大约在39亿年前），地球的温度逐渐降低，但火山的喷发仍然很频繁，地壳也发生了变化，有些地方隆起形成高原和山脉，有些地方下降形成洼地和山谷。同时，大气中的水蒸气不断增多。当水蒸气达到饱合状态，冷却以后，便成为雨水降落到地面，汇入洼地，形成原始海洋。原始大气中的简单有机物也随着雨水进入原始海洋。在原始海洋中，这些简单的有机物在一定条件下，不断地进行反应，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。因此，原始海洋是原始生命诞生的摇篮。小结：由此可知，原始生命是在原始地球条件下，由非生命物质经过极其漫长的岁月，逐渐形成的。科学家们还进行了大量的科学实验来研究生命的起源。1965年我国生物学家首次人工合成了简单的蛋白质分子一一结晶牛胰岛素。1953年，美国学者米勒首次模拟原始大气成分，合成出了简单的有机物。这些实验对人们认识生命起源的过程有着十分重要的意义。虽然目前人们对生命起源的详细过程知道的还不多，但是随着科学技术的发展和研究手段的提高，人类总有一天会揭开生命起源的全部秘密。二、生物进化的历程：原始生命的产生，揭开了生物进化发展的新纪元。原始生命产生后，由于营养方式的不同，一部分原始生命进化为具有叶绿素的进行自养生活的原始藻类；一部分原始生命进化成为没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生的原始单细胞动物。这些原始藻类和原始单细胞动物，再各自进化成为各种各样的植物和动物。这是一棵动物进化历程树。从树干基部到树梢表明了动植物进化的历程。越靠近树干基部的植物或动物，出现的时间离现在越久远、越低等；越靠近树梢的植物或动物出现的时间离现在越近、越高等。树干上有两个大的分枝，左边的表示动物的进化历程，右边的表示植物的进化历程。在每个分枝上又有许多小的分枝，这些小分枝依次表明了各个类群的动物和植物的进化顺序，以及进化地位。 1植物进化的历程：自然界的植物有四个主要的类群：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物，种子植物又包括裸子植物和被子植物。（1）藻类植物大都生活在水中，有单细胞和多细胞的，结构比较简单，没有根、茎、叶等器官的分化。提问：各个生物类群的特征反映了它们在进化历程中的地位，根据藻类植物的特征，我们应该把它放在生物进化历程树的什么位置？答：藻类植物的特征表明了宏观世界是低等的植物类群，所以应该位于进化历程树的最下边的分枝上。（2）苔藓植物一般具有茎和叶，但是茎叶里没有输导组织，受精过程离不开水，适于生活在阴湿环境中。（3）蕨类植物具有真正的根、茎和叶，并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织，植株较高大，受精离不开水，大多生活在阴湿环境中。苔藓植物和蕨类植物都是由原始藻类经过漫长的年代进化而来。但是，从二者的特征来看，蕨类植物比苔藓植物能够更好地适应陆地生活。因此，蕨类植物比苔藓植物高等。由于苔藓植物在结构和生殖上的特点，限制了苔藓植物进一步向陆生生活发展，而蕨类植物由于能更好地适应陆生生活，一部分原始蕨类植物逐渐进化成为种子植物。提问：种子植物包括裸子植物和被子植物，这两大类植物，哪一类更高等，为什么？被子植物更高等。因为种子外面有果皮包被，有利于保护种子，繁殖后代，能更好地适应陆地生活，所以被子植物是植物界最高等的类群。小结：由此，我们可以总结出植物进化的规律，身体从单细胞到多细胞，结构由简单到复杂，地位由低等到高等，生活环境由水中逐渐过渡到陆地。 2动物进化的历程：提问：动物可以分成几个大类群？答：无脊椎动物和脊椎动物。（1）我们先来看无脊椎动物的进货历程。请同学们回忆一下，无脊椎动物分为哪几个主要的门？从结构上看，最低等、最原始的无脊椎动物是原生动物，由单细胞的原生动物进化到多细胞的腔肠动物；由二胚层的腔肠动物进化到三胚层的扁形动物；线形动物出现了肛门；环节动物出现了真正的体腔；节肢动物是真正适应了陆地生活的无脊椎动物。在这个过程中，动物的结构越来越复杂，逐渐出现了组织的分化，出现了器官和系统，生活环境逐渐从水中到陆地。（2）在无脊椎动物中有一类叫做棘皮动物，海星、海参、海胆都是这一类动物。由原始的棘皮动物进化成了原始的脊椎动物。提问：我们学过的脊椎动物有几个纲？脊椎动物是高等动物，地球上最早出现的脊椎动物是古代的鱼类。古代的鱼类生活在水中，后来由于地球气候变化，湖水、池塘等干涸，古代鱼类中的总鳍鱼类，经过漫长的岁月，演变成原始的两栖类。两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物，但是，两栖动物还没完全摆脱水的束缚，必须在水中产卵、孵化以及渡过幼体阶段。原始的两栖动物逐渐进化成为原始的爬行动物。爬行动物在陆地上产卵、孵化，完全摆脱了水的限制，成为真正的陆生动物。陆地生活环境的复杂多变，为动物的进化提供了新的生态环境和适应方向，原始的爬行动物向各个方向分化和发展，分别进化为原始的鸟类和哺乳类。小结：由此看来，与植物的进化历程一样，动物也是由单细胞到多细胞，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生进化。 3由此我们可以总结出生物的进化规律：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。三人类的出现：在生物进化的历程中，人类是生物进化到更高阶段的产物，那么人究竟是由哪类古生物进化来的呢？与所有哺乳动物一样，人体也具有恒温、胎生、哺乳等哺乳动物的基本特征。这说明了人类与哺乳动物有着较近的亲缘关系。在生物分类中，人类属于脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、人种。在灵长目中，除人科外，还有猴科、长臂猿科、类人猿科

有关生命与生命科学的论文

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毫无疑问，生命科学与化学有着密不可分的联系，我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而，仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的，结构才是其功能的基础。我们知道，构成元素相同的物质，由于结构不同，可能在功能上就相去甚远：左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是，我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系，也就是说不能把生命科学看成一块，再把结构化学看成另一块，然后再说明他们间千丝万缕的联系；我认为，结构化学与生命科学是揉合在一起的，很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者，他不仅进行了大分子研究，还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为，最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事，就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中，我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且，结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持，而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出，解决DNA结构这个世界性的生命科学课题，是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果，而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天，我们更不能仅仅只重视专业课的学习，必须同时汲取其他学科的知识，为将来的研究打下基础。在一九二四年以前，没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年，科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下，科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年，科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明，发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。于是，在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国，著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里，英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛，也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果，但我认为，这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比，确实从中学到了一些东西，希望和大家一起探讨。一、双方的开端：当时的鲍林已经是化学界的“权威”，他致力于蛋白质的研究。1951年夏天，鲍林开始深入研究有关DNA的材料，并常常找人讨论。他认为，与蛋白质相比，弄清DNA的结构不会很难，“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分，但蛋白质也一样。大多数学者认为，蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言，DNA似乎就比较简单了，它很可能只是一种结构性的成分，只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初，几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话：“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点，然而我没有接受这一论点。你们知道，那时我正热衷于蛋白质的研究，我认为蛋白质最有可能是遗传物质，不可能是核酸当然，核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中，我总会提到核蛋白的概念。当时，我考虑得更多的是蛋白质，而不是核酸。”虽然如此，鲍林还是着手研究DNA的结构。此时，他需要清晰的DNA X光照片，他曾先后写信给相片持有者物理学家威尔金斯（英国）及其上司，但均遭拒绝。1951年11月，《美国化学学会学报》上刊登了一篇论述DNA结构的文章。鲍林据其深厚的结构化学基础，一下子就看出这篇文章的结果是错的；同时，此事刺激了他开始思考DNA是如何构筑起来的问题。鲍林设想，如果碱基朝外，那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来的。磷酸聚集在中间，碱基朝外，这与X射线的资料是“吻合”的。在鲍林的头脑中，DNA结构的问题就已经转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。我们现在知道，鲍林的这一开端是错的，并最终使他败给了沃森和克里克。另外还必须一提的是，鲍林对DNA研究总是被各种事务打断，使他曾多次中断自己的思路。是否是因为鲍林没能看到威尔金斯的相片而导致他的失败呢？暂且不回答这个问题，我们先来看看沃森和克里克是如何开始的。在战争期间，克里克原来是从事武器方面研究的。后来他决定研究生物。于是他到剑桥大学学习分子学。至于沃森，他本来就一直在研究DNA。他到剑桥大学是为了对此作进一步的研究。他们都是热心探索的人。“沃·克组合”相对于鲍林的地位可以说是“一个在天，一个在地”，他们并没有引起人们多大的重视，也没有引起鲍林的注意。他们就凭着一股劲和对目标的执着追求开始了他们的研究。还必须提到的是另外两位对他们的成功起着至关重要的作用的人：一位是上文提到的物理学家威尔金斯，另一位是青年女晶体学家罗莎琳德·富兰克林。他们拍出了非常漂亮的DNA X光照片，不仅启发了沃森和克里克，而且为他们的发现提供了佐证。鲍林颇为自信，感到自己有能力解开DNA之谜。唯一的问题是，会不会有人抢先取得胜果，但是，他不会把这一点真正放在心上。他认为威尔金斯和富兰克林两人(更不用说沃森和克里克了)，没有谁有足够的化学基础对鲍林产生严重的威胁。二、对对手的不同看法：鲍林是自负的，他不相信有人能够在他之前发现DNA的结构，特别是他认为没有人有他那样深厚的化学功底。他“知道”，沃森是一个好学生，但因成绩还不够突出，因而他到加州理工学院当研究生的申请未被批准。克里克已经三十五六岁了，还在读研究生，年龄是大了一些。况且，卡迪文斯实验室的科学家们至今尚未在任何竞赛中打败过鲍林。甚至有人认为，沃森和克里克看上去就像是一对“杂耍演员”。而沃森和克里克则不同。对于年方19的沃森来说，鲍林是一位值得仿效的榜样。在卢瓦蒙会议上，沃森就是围聚在鲍林身边的人之一，他十分用心地听了鲍林的讲话。克里克开始并不是鲍林的崇拜者，他是鲍林的竞争对手，因为鲍林曾用阿尔法螺旋表明他们的一篇关于蛋白质结构的论文漏洞百出，让克里克承受了由此而来的屈辱。从此，克里克借鉴了鲍林的研究方法。说实话，他们对鲍林这位怪杰都极为佩服。更重要的是，他们两人都互相倾慕，他们可谓是天生一对。相对于鲍林来说，沃森和克里克谦逊多了。三、研究方法及进程：鲍林首先想到DNA的结构可能是螺旋型，因为其他构型与他所看到和掌握的照片资料不相符合。但他认为，DNA是由三条链互相缠绕在一起，磷酸处于中央的位置。之后，他的工作重点就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。虽然他知道自己提出的构型不能完美地符合实验测算得出的数据和X光衍射照片，但他认为这些都只是细枝末节的东西，就像他发现蛋白质阿尔法螺旋一样开始的时候也有难以解释的数据，他大胆地将之忽略，而其后的事实证明了他这种策略是明智的。另外，鲍林有些急于求成，他希望能够尽快地发表相关文章，抢在其他科学家之前，宣布自己再次成功地解决了又一世界性的难题。于是，他很快地发表了他“发现”的DNA结构。鲍林将自己的论文也寄给了沃森和克里克。他们两人虚惊了一场，因为他们发现，鲍林设想的这种构型是他们最初设想的结果，当时他们将这一结果给晶体学家富兰克林看的时候，被她以充足的论据否认，因为水容量问题与这种构型严重不符。也正是因为这次错误，他们两人被认为不适合研究DNA构型问题，被拆散到不同的课题组，从事别的研究。但沃森和克里克并没有就此放弃，他们仍然私下坚持不懈地进行研究和探索。他们在研究方法上一直就有共识：与其推导出复杂的数学模型，直接而又明确地解释X光的衍射结果，还不如借助化学常识构筑结构的一个模型。正如沃森所说，他们决定“仿效鲍林，并在他本人发起的这场竞赛中将他击败”。富兰克林的批评已经促使他们将磷酸放到了分子的外侧；又受到奥地利生物化学家切加夫的启示，得知内侧各对碱基之间存在着一一对应的关系。他们开始设想，在螺旋中，嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心下部。之后，他们看到了富兰克林最新的DNA照片，不仅使他们确认了DNA是一种螺旋，而且他们得到了几个主要参数。由此，他们开始着手制造模型，通过不懈的努力，最终获得了成功。可以看出，不论是成功者还是失败者，他们都用了一种结构化学中重要的研究方法建模。同时，沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科学家的启示和帮助，而且他们自己都承认，他们的研究方法来源于伟大的化学家鲍林。由此可见，生命科学是集多学科，特别是化学的大成所在，他与化学，乃至物理、数学的揉合可见一斑。为什么鲍林会失败？鲍林有着深厚的化学知识作为自己研究的基础。照常理而言，成功的应该是他，但他为什么输给了沃森和克里克呢？鲍林输在浮躁和自负上。他急于求成，因为DNA是当时最大的课题，他要去抢占这一高地。他没有把研究的准备工作做好就想碰碰自己的运气了。同时，他顺利解决阿尔法螺旋给他套上了成功的光环，他的确是世界上解决巨分子结构的最佳人选，但他也从此染上了自负的恶习，他以为自己不再需要做别人需要做的那些研究的准备工作了。他过于相信自己的直觉和运气，结果输掉了这场大比拼。沃森和克里克为什么会成功？其实这个问题的答案从前面的叙述中都可以看出，但我觉得最重要的一点是不懈的思索与踏实的努力。克里克不就是在因头疼而不得不休息，却又忍不住开始计算时找到了有关DNA结构的答案吗？他们虽然被拆散到两个不同的研究小组，但仍然踏实地合作与工作，正是这样，幸运之神才降临在他们的头上。另外还有一点，就是他们没有放过看似微不足道的东西。奥地利生物化学家切加夫将碱基一一对应的关系同样告诉了鲍林，但却没有得到鲍林的重视，而沃森和克里克并没有放过这一点，而最终获得启发，找到了DNA的正确结构。结构化学与生命科学的揉合已无需多说，我相信这种相互融合在将来会愈演愈烈。最后我想总结的是有关鲍林的研究方法，毕竟沃森与克里克的成功也来源于此，相信它对所有的科研者都会有所帮助：鲍林的研究方法实验研究和理论探讨相结合鲍林比一般的化学研究生掌握了更多的数学和物理学知识。他一方面是重视实验，强调经验知识；另一方面又深信化学结构问题可以通过应用现代物理学的理论来解决。他常采用半经验的方法：既有根据物理学基本原理进行的演绎推导或论证，又有对实验资料的归纳，二者互相补充。量子力学与化学经验相结合鲍林在总结过去对离子半径的研究时曾指出：“应用量子力学可以近似计算……但是，这种理论计算是十分复杂的，需要很大的工作量；因此，从化学方面考虑，最好有一套经验或半经验的离子半径数据……”他的主要做法是：不断提出新的概念，利用它来概括实验资料和总结化学结构规律。发展简单的理论。努力把量子力学的研究成果转译成化学家的习用语言。采用移植方法开拓边缘学科鲍林不断把结构化学的理论和实验方法移植到生物学、医学以及核物理的研究中去。他按照自己的专长不断地把新的理论原理和新的实验方法移植于另一领域，解决新的研究课题，努力开拓新的边缘学科地带。这是他五十多年来研究成果绵绵不断的重要原因。直觉和模型方法在鲍林的研究工作中，直觉的运用占有非常突出的地位。无论是鲍林本人还是别人对他的评述都常常提到直觉。综合起来大致有以下表现：1.是与数学计算不同的一种寻求答案的方式。2.一种好奇心，它引起鲍林对某个科学课题的注意，并直接领悟到有可能用经验的方式来解答它。3.和想象一样，“不能归结为仅仅采用通常的逻辑规则和过程”，它和某种“深邃的洞察力”有关。4.鲍林对一个晶体的结构的确定，分为两步：一是推测，二是证实。这种“推测”，或者是鲍林本人自称的“随机方法”也在直觉之列。5.“借助于对化学事实的非凡记忆”，是“经过实践”养成的。从整体看待世界从实践对待科学鲍林作为一位自然科学家，物质世界的统一性对于他来说似乎是不言而喻的。鲍林重视理论思维，并不完全同意实证主义的见解。他强调自己“是纯粹从实践的方面对待科学；可以说是实用地对待科学。”贯穿鲍林研究方法中的极其宝贵的思想正是这种“从实践的方面对待科学”的态度。

生物科学和健康随着生物科学的发展，生物科学对社会的影响越来越大，同样的对于健康的影响也不可小视。这主要表现在以下几个方面： 1、影响人们的思想观念，如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。 2、促进社会生产力的提高，如生物技术产业正在形成一个新兴产业；农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。 3、随着生物科学的发展，将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4、促进人们提高健康水平和生活质量，延长寿命。 5、影响人们的思维方式，如生态学的发展促进人们的整体性思维；随着脑科学的发展，生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6、对人类社会的伦理道德体系产生冲击，如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等，都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7、生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响，如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库，可能会影响生物圈的稳定性。从这么多的方面可以看出，生物科学在我们现在社会的影响范围之广，作用之大，是体现了这个学科的重要性。本文主要简单谈谈生物科学和健康的联系。后面待续……给你发EMAIL吧

第一个哥们好厉害！应该不会是抄的吧