如果生命歷史重頭再來(lái)，我們還是我們嗎?

郜冰蕙

“物競(jìng)天擇，適者生存”，不得不說(shuō)，在漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化過程中，在千千萬(wàn)萬(wàn)的進(jìn)化分支里，我們?nèi)祟愂亲钚疫\(yùn)的物種。我們幸運(yùn)到可以獲得高級(jí)智能，幸運(yùn)到可以跳出食物鏈來(lái)縱觀這個(gè)復(fù)雜的世界，甚至幸運(yùn)到有機(jī)會(huì)操縱人類自己未來(lái)的進(jìn)化方向……我們，何其有幸。但是如果把生命的從無(wú)到有，從出現(xiàn)到繁榮的過程再走一遭，幾十億年之后最終有幸站在我們現(xiàn)在所處的位置上的物種，還會(huì)是我們?nèi)祟悊幔坑只蛘?，我們?nèi)祟愡@一進(jìn)化分支根本就不會(huì)出現(xiàn)呢？人類的出現(xiàn)在生物進(jìn)化史中是必然的嗎？對(duì)于這一切問題，在筆者看來(lái)，任何現(xiàn)存的物種都是偶然，幸運(yùn)的偶然。如果現(xiàn)有的生命全部被推翻重來(lái)，我們不會(huì)再是我們，現(xiàn)在不會(huì)再是未來(lái)。在“重頭再來(lái)”的世界里，一定會(huì)與現(xiàn)在截然不同。

1.從生命起源說(shuō)起

生命起源的研究必須建立在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)之上，假說(shuō)的提出必須以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，即便生命的出現(xiàn)是一件奇跡般的事，在生命起源的研究中也容不得半點(diǎn)狂想。我們暫且不提“泛生論”等假說(shuō)，接下來(lái)將基于大部分科學(xué)家認(rèn)同的“地球生命起源于地球”之觀點(diǎn)，討論生命的起源。

1.1　非生物條件

對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)合成反應(yīng)更傾向于在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，但是生物體中的化學(xué)反應(yīng)過程，即代謝，卻是在基質(zhì)等水環(huán)境中完成的。因此，水的存在成為我們?nèi)祟愄剿髌渌乔蛏鲜欠窨赡艽嬖谏囊豁?xiàng)重要指標(biāo)。一些其他化學(xué)元素的存在則為形成生命提供了潛在的可能。當(dāng)由這些化學(xué)元素排列出的生物分子能夠穩(wěn)定存在，能夠自我復(fù)制，并且能夠以指數(shù)形式實(shí)現(xiàn)數(shù)量巨幅增長(zhǎng)的時(shí)候，便滿足了產(chǎn)生生命的必要條件，從此生命就可以開始誕生了。

1.2　碳基生命

地球上的生命由或多或少的細(xì)胞組成（除病毒），而維持每個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)代謝以及遺傳的各種生物大分子，都同樣擁有碳原子構(gòu)成的骨架，碳原子是這些分子形成的基礎(chǔ)，因此我們將這種生命存在的形式稱為碳基生命，將這種生物稱為碳基生物。地球上所有已知生物都是碳基生物。所以由此看來(lái)，碳原子似乎就是大自然的唯一選擇。然而早在1891年，硅基生命的概念就被波茨坦大學(xué)的天體物理學(xué)家儒略·申納(JuliusSheiner)提出，他撰寫的一篇文章詳細(xì)探討了以硅為骨架構(gòu)成生命體的可能性。他這個(gè)大膽的想法后得到英國(guó)化學(xué)家詹姆斯·愛默生·雷諾茲(Ja mesEmerson Reynolds)的支持。1893年，雷諾茲在英國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的演講中表明，由于硅化合物在熱環(huán)境中十分穩(wěn)定，因此硅基生命可以毫不費(fèi)力地在高溫下生存。數(shù)十年后，英國(guó)遺傳學(xué)家約翰·波頓·桑德森·霍爾丹 (John Burdon Sa nderson Ha lda ne)提出，半融化狀態(tài)硅酸鹽的生命可能存在于行星的近核心處。然而，不得不說(shuō)的是，硅基生命存在著各種各樣的遺傳和代謝缺陷，并且迄今為止的宇宙探索中，當(dāng)各國(guó)已在不少地外天體上發(fā)現(xiàn)了高級(jí)碳化合物甚至氨基酸的時(shí)候，依舊沒有哪個(gè)國(guó)家宣稱在浩瀚的宇宙中發(fā)現(xiàn)了哪怕是硅烷這種簡(jiǎn)單的以硅為基礎(chǔ)的小分子。所以由此看來(lái)，如果重演生命起源，至少在生命形成的最初階段，原始生命們除了踏上“前人”走過的路以外，別無(wú)選擇。換句話說(shuō)，如果再進(jìn)行一次生命起源，我們地球上出現(xiàn)的生命形式依舊會(huì)是碳基生命。

2.生物進(jìn)化

在“生物是如何進(jìn)化的”這個(gè)問題上，科學(xué)界先后經(jīng)歷了拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)、加入了基因觀點(diǎn)的新達(dá)爾文主義、研究對(duì)象從個(gè)體轉(zhuǎn)移到種群的現(xiàn)代達(dá)爾文主義，直到20世紀(jì)六七十年代被提出的分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)。每一個(gè)新的學(xué)說(shuō)都是前一個(gè)學(xué)說(shuō)的發(fā)展與完善，生物進(jìn)化的方式是如此的精巧與復(fù)雜，誰(shuí)也沒法肯定我們是否終于了解到了完整的真相，但我們一定正在一步一步走向真相。如果回看我們現(xiàn)在所屬的生物界所經(jīng)歷過的生物進(jìn)化路程，這條路也許是歷史最好的選擇，卻不一定是唯一的選擇。

2.1　自然選擇

從生物的進(jìn)化學(xué)說(shuō)的提出到發(fā)展至今，任何進(jìn)化的觀點(diǎn)都離不開“自然”的作用。如果沒有變化的自然，資源的限制，生命也許不會(huì)出現(xiàn)進(jìn)化。而正是因?yàn)樽匀唤绲馁Y源是有限的，自然界的大環(huán)境是變化的，經(jīng)歷了殘酷的優(yōu)勝劣汰，被留下的生物都是最幸運(yùn)的。原始的生命們想盡各種方法為了在這個(gè)殘酷的世界里存活下來(lái)，有的選擇了自養(yǎng)，有的選擇了異養(yǎng)，有的選擇了光合作用，有的選擇了化能合成……最終形成了我們現(xiàn)在的植物界、動(dòng)物界，以及微生物界。不是生命自己在進(jìn)化，而是自然環(huán)境鞭打著它們艱難向前。

2.2　分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)

在中性學(xué)說(shuō)與達(dá)爾文的進(jìn)化論的關(guān)系上，基于不同角度的科學(xué)家會(huì)有不同的見解。一部分人認(rèn)為，中性學(xué)說(shuō)是對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫M(jìn)化論并不能解釋生物在分子水平上的進(jìn)化方式。中性學(xué)說(shuō)提出了進(jìn)化的推動(dòng)力是中性突變和隨機(jī)樣本漂移，而不是基于進(jìn)化論的任何學(xué)說(shuō)所強(qiáng)調(diào)的自然選擇。而另一部分人認(rèn)為，中性學(xué)說(shuō)并不能對(duì)達(dá)爾文的進(jìn)化論造成沖擊，反而是中性學(xué)說(shuō)進(jìn)一步加強(qiáng)和完善了進(jìn)化論的內(nèi)涵，因?yàn)橥蛔兡軌蛟谌魏螘r(shí)候向任意方向自發(fā)發(fā)生，而最終能夠?qū)ξ锓N進(jìn)化方向起決定性作用的，依然是自然環(huán)境。在這兩種觀點(diǎn)中，筆者更同意后者，筆者認(rèn)為自然環(huán)境對(duì)生物進(jìn)化方向的巨大影響是不可否認(rèn)的，即便中性突變是進(jìn)化的原動(dòng)力，如果沒有環(huán)境的變化，一切向著其他方向的隨機(jī)突變都將是有害的，因?yàn)榄h(huán)境的選擇終將淘汰它們。

2.3　環(huán)境對(duì)進(jìn)化方向的影響

既然環(huán)境對(duì)生物進(jìn)化方向的影響如此之大，那么是不是可以認(rèn)為，如果給予完全相同的環(huán)境，讓生命從頭演化，我們是不是就可以得到和如今完全一樣的進(jìn)化樹呢？環(huán)境限制下的生物進(jìn)化方向，是不是和前文提到的生命起源一樣幾乎別無(wú)選擇呢？有人說(shuō)生命起源這一事件發(fā)生的幾率就像讓一只猴子在打字機(jī)上亂跳，并且最終能夠完整敲出大英圖書館的全部館藏書籍內(nèi)容的概率一樣；而在筆者看來(lái)，進(jìn)行兩次生物進(jìn)化并得到完全一樣的進(jìn)化樹的概率，與讓這只可愛的猴子亂跳且打出大英圖書館藏書內(nèi)容兩遍的可能性相仿，甚至更低?？铸埮c我們的差別就是最好的例子。物種的大滅絕給了地球生命重新演化的機(jī)會(huì)，相較與從頭開始的起源，滅絕后的世界有更好的前期基礎(chǔ)，所以兩次進(jìn)化的原始環(huán)境并不是完全相同的，但是我們依然可以借此想象，兩次原始自然條件完全相同的進(jìn)化過程有多大的可能完全一樣。由現(xiàn)有的進(jìn)化研究和理論看來(lái)，環(huán)境決定進(jìn)化方向，而基因突變是進(jìn)化的原材料，又由于基因突變的不定向性，即使有非常大的種群數(shù)量基礎(chǔ)，兩遍的突變也不可能完全相同，而這一點(diǎn)小小的不一樣，必然會(huì)將兩次演化拉開巨大的差距。因?yàn)槟軌虮画h(huán)境選擇的生物也許是最優(yōu)，但不一定是唯一，當(dāng)沒有理論上的最優(yōu)出現(xiàn)時(shí)，補(bǔ)位的次優(yōu)，即變成了“最優(yōu)”，而補(bǔ)位的次優(yōu)，一定不是唯一的。除此之外，環(huán)境不僅僅包括風(fēng)雨雷電等自然環(huán)境，還包括生物圈食物鏈等生物環(huán)境，自然環(huán)境和生物環(huán)境又會(huì)相互作用和影響，而在這種強(qiáng)有力的相互作用下，前文提到的那“一點(diǎn)點(diǎn)的不同”必定會(huì)將兩次演化拉向不同的方向，使進(jìn)化結(jié)果截然不同。

2.4　智慧生物對(duì)進(jìn)化方向的影響

當(dāng)進(jìn)化歷程中出現(xiàn)高級(jí)智慧生物的時(shí)候，進(jìn)化方向又會(huì)發(fā)生巨變。因?yàn)橹腔凵锬軌蛴绊懽匀粭l件下的進(jìn)化方向。英國(guó)工業(yè)革命前后白樺尺蛾與黑樺尺蛾種群數(shù)量的巨大改變，便是人為影響生物進(jìn)化方向的最佳佐證。而我們?nèi)祟?，就是我們所處的時(shí)代中的高級(jí)智慧生物。高級(jí)智慧生物就猶如一股颶風(fēng)，吹得我們巨大卻精致的進(jìn)化樹劇烈地?fù)u晃，不斷地落葉。我們?nèi)祟?，不僅已經(jīng)用各種基因手段改造其他物種的基因現(xiàn)狀，甚至計(jì)劃著也許在不久的將來(lái)動(dòng)手改變自己種族的未來(lái)。再縱觀歷史，由于我們?nèi)祟惖母鞣N行為而導(dǎo)致其滅絕的物種恐怕不在少數(shù)。高級(jí)智慧是生物界最大的不幸，因?yàn)樗鼈兺龍D掌控世界；高級(jí)智慧生物又是生物界最大的幸運(yùn)，因?yàn)槿绻麤]有它們，生命的全部意義也許就只有“喂飽下一級(jí)消費(fèi)者的肚子”而已吧。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們?nèi)祟惖某霈F(xiàn)并不是歷史的必然，而是最最幸運(yùn)的偶然?！爸仡^再來(lái)”的世界里也許并不會(huì)有我們?nèi)祟惖囊幌?，也許甚至難尋靈長(zhǎng)類的蹤影。最后進(jìn)化為高級(jí)智慧生物的，也許是占據(jù)全球百分之七十以上表面積的海洋里的水生生物，也許就是一條海豚。所以現(xiàn)如今的我們是大自然的寵兒，能夠站在今天的位置創(chuàng)造文明，我們何其有幸。我們不應(yīng)該抱著舍我其誰(shuí)的態(tài)度俯視世間蒼生，妄想著能操控一切；而是應(yīng)該懷著一顆謙卑和感恩的心，熱愛并用盡全力去保護(hù)造就了我們的自然，繼續(xù)保持著我們最初的好奇心，秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度繼續(xù)探索生命、地球乃至全宇宙的奧秘。