當前位置:
首頁 > 知識 > 地球上的生物均是含水的,那麼會不會有另外一種生命形式呢?

地球上的生物均是含水的,那麼會不會有另外一種生命形式呢?

地球的生命形式豐富多彩,

但所有的生物,不論是動物、植物、細菌,它們都是由同樣的分子構成的,即5種鹼基組成DNA和RNA,再由20種氨基酸,合成許多種蛋白質。這些生化成分限定了它們在細胞內的反應,從而也限定了生物的功能。地球生命一直處於這種狀態,已存在了近40億年的歷史。美國大企業家派得似乎要改變這一狀況,他開了一家生命公司,企圖把無生命的化學物質變成生命,創造一種新的生命形式。

創造生命一直被看作是上帝的特權,

而今一批研究者正在認真地進行工作,若他們成功,全世界將面對一種陌生的生命。派氏的助手——洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家策斯麥說,這也有助於「生命是什麼」、「它是如何開始的」等這一類問題的解開。雖然他們的實驗還處於早期階段,但已有一些人擔心,若人工合成生命從實驗室逃出來,又將會發生什麼?如何控制人們對這一技術的應用?

策氏說,像任何事物一樣,科學的應用也具有利與弊的兩重性,但總的來說,科學是造福人類的。合成生命可用於存活技術,定做生物使之清潔燃料,幫助恢復受傷的身體等等。合成生命的前景遠遠超過今日之基因工程。

派氏公司的雄心很大,他們的焦點是策氏設計出的「小蟲」,它與眾不同的地方,是其組成的生化物質,不同於現存的生命,它是最簡單的生命。這「簡單」二字,有助於科學家了解生命的本質。為此,策氏等人首先著手於一些最基本的問題,諸如最起碼要具備哪些條件,才稱得上是「活」的,對此,生物學家和哲學家已思考了幾十年。直到最近,研究者提出,這也許是生命與非生命之間唯一的差別,即前者具有達爾文式的進化功能,後者則無。所謂生物,它有產生後代的功能,其後代的特性通過自然選擇而不斷完善,這就要求它的某些分子攜帶遺傳信息並具有某種過程(新陳代謝)。要使自然選擇產生效應,還需要某種包體,籠統地說就是「身體」。包體、遺傳性、新陳代謝,以最簡單的方法組合在一起,就是策氏的小蟲。

拿包體來說,地球生命皆是含水的,實質上是一種分子的水性膠滯體,它的外面是一層油質的薄膜。細胞就是這樣,它通過鑲嵌在膜上的不同蛋白質而吸收營養。

但策氏小蟲與此完全不同,首先,它是油基的,非地球傳統生命的水基,它是一滴脂肪酸,內藏類似橡膠糖那樣的東西,將把遺傳分子和新陳代謝分子注入其中。

包體是容易做成的,下一步(遺傳)是創造合成生命最易陷入困境的地方,其難點是取得一種能攜帶遺傳信息的,很複雜的分子,它也同樣能複製。在自然生物中,DNA具有整套的酶幫助它複製遺傳信息。在策氏小蟲中,DNA由酞核酸分子或稱PNA取代之,也使用同樣的遺傳密碼。但PNA具有雙重特性,它的一側能溶於脂肪,另一側吸引水,利用這一兩重性,策氏希望以此作為PNA複製的基本形式。

小蟲的新陳代謝將降低到最小限度,它們鎖住能轉換成脂肪酸的化學品,使其成長和一分為二。

小蟲的大部分設計還處在計劃中,有一些則進入了實驗的初級階段。他們在小蟲新陳代謝功能上,已取得不小進展。若一切按計划進行,三個組成(包體、遺傳、新陳代謝)應能結合起來,並為達爾文進化提供必需的要素。

策氏在小蟲上投入了很大努力,他說:「我不能講三年內小蟲能面世,但我保證,一定有很大的進展。」其中最大的難點是PNA的複製和脂肪酸新陳代謝的相互配合,也就是基因的複製跟脂肪酸滴的成長同步。

與此同時,另一些科學家在搞編程人工細胞實驗,或稱PACE,可能對派氏的小蟲項目有所幫助。眼下派氏等已跟PACE合作。

PACE的關鍵思想是,在一個特定的時間空間里,使用電腦精確地控制化學物微量流,以投遞精確的化學物的數量,來合成細胞。現在,他們用電腦結合感測器,去監視實驗系統中的PNA的複製率和脂肪酸的產生。這就使得研究者能一個一個地控制住合成過程,通過這些步驟,使得人工細胞或小蟲變成活的。

PACE小組打算最終能進化出具有自給能力的人工細胞。因此,小組必須要用一種方法,來認識走向生命的第一步。但你如何來識別那些模糊不清的似生命,因為看上去不像我們所知道的地球生命。

那麼究竟應在哪一點上,人工細胞算是真正變成了生命呢?一位專門研究生命與非生命界限的科學家皮杜說,也許它們之間的分水嶺不是在某個點上,它們之間沒有明確的分界線,而是一個寬闊的灰色區域,在那裡,小虫部分是活的,而非全部是活的。我們關於生命進化的概念,隨著我們不斷學習,知悉的更多,我們就能製造出越來越活的東西。

現在,當一滴分子已存活,那麼它的進化至少得花上幾年。派氏說:「即便是我們中最樂觀的人,沒有10年工夫,別想看到這樣的成就。」一位專家對策氏的小蟲評價說,大自然用核酸和酶,把事情做到如此完美,因為這是用了近40億年進化的成果。用最簡單的化學來製造生命,這確是一個好主意,但也許不會那麼有效。

只要派氏等人在做合成生命,他們就將為世界打開一個新的機會。策氏說:「我們正在打破我們與生命技術之間的最後一個障礙,這是一個大事業,它一定會成功的。」一旦活的小蟲出來了,它將引起人們自然觀的很大變化。克隆人的問題引起了倫理學、法學的極大關注,最後政府部門不得不介入此事。

合成生命提出了更為深刻的倫理和宗教問題,皮杜說:「你在製造生命的這一事實,將給一些人帶來憂慮,他們認為,這是人類不應有的特權。」若人類靠自己的智慧能製造生命,這不是把大自然最後一個深刻的奧秘解開了嗎?把上帝的手指,從其影響世界的最後一個槓桿上撥開了嗎?

一些人說,不必為此擔心,我們是大自然的一部分,作為大自然的存在物,現在創造合成生命。在這個意義上,是生命創造更多的生命,也應看作是近40億年進化的果實。

合成生命確為科學界甚至哲學界做了一件大事,它將為學者們深思的「生命的開端」提供大量資料。直到今天,對生命做出正確定義的努力,受挫於這樣一個事實,即我們企圖從僅有的一個案例(地球生命),而想做出一個概括性的結論。若有第二種生命形式,完全獨立且基於不變化學組成。那麼,對這個老問題的解決,可能會出現一個新的前景。在實驗室里,使我們知道,什麼該做,什麼不該做,這就有助於我們了解「生命的起源」、「什麼是生命」等問題。


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 宇宙百科探秘 的精彩文章:

冬天,如何足不出戶環遊世界?
我們所能看見,嘆為觀止的,其實只是宇宙樂章的一小部分
愛因斯坦的「幽靈行動」如何幫助我們保護量子網路

TAG:宇宙百科探秘 |