生命如赌场--生命真的诞生于所谓的原始汤吗?
下面的说法对你而言大概是一道晴天霹雳,但接下来或许就会觉得好玩,这个说法就是:“汤在1953年达到了鼎盛时期。”如果你不久前刚刚品尝过一碗美味的培根豆子汤,你一定会觉得这是胡说八道。这句话是英国科学记者亚当·拉瑟福德(Adam Rutherford)在《创造:科学是如何重塑生命的》(Creation: How Science Is Reinventing Life Itself)一书中提出的观点。
仔细一读才知道拉瑟福德笔下的“汤”是所谓的“原始汤”(prebiotic soup),提出这个名词的是另外一位英国名人——进化生物学家霍尔丹(J. B. S. Haldane),“原始汤”指的是一个“池塘”,这个“池塘”含有足够丰富的化学成分来满足初始细胞的形成条件。
然后,在1953年,美国化学家斯坦利·米勒(Stanley Miller)制造出了前文所说的“汤的鼎盛时期”:他将水、甲烷、氢和氨混合,以模拟制造出40亿年前的大气成分,并在这团混合物中加入电火花,以模拟远古时代的闪电。(我之前说过,“霹雳”的意思不是那么简单。)不出几天,混合物的颜色就变深了。米勒分析发现,其中出现了氨基酸,而氨基酸是构成生命的上佳材料。
这个实验似乎能清楚地表明,各种生化物质是如何出现在早期地球上的。这个实验后来广为流传,甚至出现在《星际迷航:下一代》(Star Trek: The Next Generation)的最后一集里:被称为“Q”的全能生物将主人公皮卡舰长带到了大约35亿年前的地球,并指着一摊冒泡的烂泥说:“我不是开玩笑,但这就是你们。这颗行星上的第一个生命就将出现在这里。氨基酸将组合起来,形成第一个蛋白质,而你们所说的生命,就是由蛋白质这种积木搭建起来的……你们的所有知识,你们的整个文明,一切都是从这一小汪泥塘中诞生的。”饰演Q的约翰·德兰西(John de Lancie)居然能把“泥塘”拖成了三个音节,单单因为这一点,这一幕就值得一看了。
问题是,生命起源于“原始汤”的观点十之八九是错的。几天前,拉瑟福德从另一个“大池塘”的彼端给我打来电话,解释说,“其实‘原始汤’指的是复杂的生物大分子可以在适合的条件下自发产生。这个实验很形象,也很重要。但在我看来,大家之所以会错误地解释地球生命的诞生,这个理论也要负很大责任。”
是的,米勒的那锅原始汤里的确产生了氨基酸,但它们只是静静漂浮,并没有玩起仰泳。拉瑟福德指出:“这些化学物质反应了一次就不再反应,整个过程到此结束。但生命不是这样,生命是持续不断的化学反应。”你大可以在汤边静候,但里面是永远不会飞出苍蝇来的。
后来,研究人员找到了更有可能诞生生命的地方——被称为“白烟囱”(white smoker)的深海热液喷口。尽管“白烟囱”散发的热量和米勒的电火花一样,只能在一锅材料齐全的汤里制造有限的变化,但是,烟柱还会喷出大量氢气,并在周围的熔岩上钻出细胞大小的气孔。只要从热液喷口中喷出的氢原子中剥离出一个电子,就会剩下一个孤零零的质子。而气孔两边的质子只要数量有差别,就必定会产生一股带电粒子流,这也许就能启动化学反应,并使这些反应维持下去。天长日久,就会产生出我们这些喜欢对着一潭死水沉思的生物。
拉瑟福德说:“生命就像一间赌常”这样说不是因为赌场里面总有烟民咳嗽着把退休金全部输光,而是因为,“人人都知道,只要赌的时间足够长,赢的肯定是庄家。但生命的本质,就在于不断从庄家那里赢回一点。这个过程已经持续了大约40亿年。你死之后,自会出局,蕴藏在你细胞内的能量将被归还给庄家。但在有生之年,你始终能从环境中获得能量,并靠着这些能量活下去。这有点像在赌桌前玩二十一点,玩家都会努力让自己整夜呆着不下桌。”所以下桌之前,千万不要错过精彩的演出。(翻译红猪)