一篇頗具爭議學術文章稱物種起源來自星星的病毒，泛種論死灰復燃

前不久，期刊《Progress in Biophysics and Molecular Biology》經由同行審議發表了一篇相當「吸睛」的研究文章。文章署名的 33 名作者來自眾多著名大學和研究機構，他們共同在文章中發表了一項驚人聲明，若聲明內容屬實，則可能極大地衝擊我們目前對宇宙的認知。該聲明就是——「生命，並不起源於地球。」

他們尤其舉了章魚的例子，考慮到章魚進化出來的複雜的神經系統、精巧的眼和自我偽裝的能力，這一切都顯得與歷史背景格格不入。作者認為，章魚進化所必需的基因並不是由其祖先繼承而來，因此「章魚哥」被強烈的懷疑是遙遠宇宙來的「外星人」。

圖丨研究者們表示，對外星人的搜索也許始於章魚、終於章魚

那麼公眾對此作何反應呢？事實是幾乎一片沉寂。

問題可能出在該文章提出的觀點和論據本身。這篇名為「寒武紀大爆發起因——是地球還是宇宙？」（Entitled Cause of the Cambrian Explosion – Terrestrial or Cosmic?）的文章重新論證了關於生命起源的「泛種論」（panspermia），而該論點自古希臘提出以來便備受爭議。

泛種論：一種假說，猜想各種生命形態存在於全宇宙，並借著流星與小行星散播、繁衍。

章魚哥的演化為地球生命起源帶來爭議：自生或外來？

一直以來，「自然發生學說」（abiogenesis）都是物種起源的正統觀點。該學說認為，在地球誕生早年存在一些時間點，在這些時期的環境恰好特別適合複雜有機化合物的合成，從而有了自發組織的原始生命形式誕生。

對此誕生過程，我們已有些許了解，然而我們自始至終不清楚信息是如何被編碼進核酸（DNA 與 RNA）從而形成基因遺傳與表達的系統，也不確定這一切是如何轉化為生命本身的。另一個讓人頗為困惑的方面則是，自然發生學說所描述的過程似乎僅僅發生在一瞬之間。該理論認為自我複製 RNA 所起源的「原始湯」在地殼穩定後 8 億年內便已形成，而這一時間窗口在許多研究者看來實在太窄了。

儘管自然發生學說具有許多缺點且細節匱乏，它仍然被人們一致認為是生命起源唯一可行的假說。

可在這篇文章的 33 名作者中，Edward Steele 和 Chandra Wickramasinghe 兩位卻重新拋出了「泛種論」的觀點，對自然發生學說的幾乎每一個方面都進行了抨擊。

來自澳大利亞的免疫學家 Steele，曾是有著「初生牛犢不怕虎」精神的標新立異者，他長期以來支持「獲得性遺傳」理論。「獲得性遺傳」早在達爾文之前就由法國生物學家拉馬克首次提出。

圖丨澳大利亞免疫學家Edward Steele

儘管拉馬克很傑出，但許多科學家還是早已摒棄了「獲得性遺傳」觀點。只是在 1979 年，Steele 突然轉而支持新拉馬克觀點——被人們稱為「體細胞選擇假說」（somatic selection hypothesis），並於是年發表。後來興起的表觀遺傳學（epigenetics）以及許多微生物內水平基因轉移（horizontal gene transfer，HGT）現象的發現，更是為拉馬克受損的名譽「洗白」不少，以至於許多生物學家把 HGT 稱為「一種類拉馬克遺傳形式」。

另一位 Wickramasinghe 是知名的天文學家及太空生物學家，在英國和斯里蘭卡的大學持有數個教授職位，並在《Nature》上刊發過 70 多篇文章。

Wickramasinghe 與多年以來的合作夥伴——已故的 Fred Hoyle 先生曾共同提出假說，認為「星際塵埃部分由有機分子構成」。這稱得上是 Wickramasinghe 最著名的成就之一，之後他繼續進行實驗來證明該假說，並隨之成為堅定的終生泛種論支持者，並就此觀點發表了多篇論文。

圖丨天文學家及太空生物學家Chandra Wickramasinghe

作為 Wickramasinghe 博士階段的導師，Hoyle 本人也是一位天才，他像是一個異稟天賦與奇思怪想的雜合體：他系統闡述了恆星核合成（stellar nucleosynthesis）的概念，如今已發展為相對完善的理論，認為所有比氦重的元素都是由星體中心聚變反應產生的。他還認為著名的始祖鳥（恐龍和鳥類間的過渡物種）化石不過是個捏造出來的贗品。

圖丨泛種論最堅定的擁護者之一、已故的天文學家 Fred Hoyle

Hoyle 與 Wickramasinghe 曾在研究中提出了一個泛種論模型，在新發文章中寫道其「綜述了近 60 年來的關鍵實驗和觀測數據」，並且「與彗星（宇宙）生物學的 Hoyle-Wickramasinghe (H-W) 命題結果吻合或符合命題預測」。

根據 H-W 模型，作者表示，地球物種是由帶有生命的彗星播種下的，等到地球環境適宜生長時，即 41 億年前或更早時開始生根發芽；而那些對太空環境耐受抵抗的生命機體，如細菌、病毒、更加複雜的真核細胞或個體、甚至是受精卵和植物種子，也許在我們的生物進化過程中正不斷被送入地球。

換句話說，研究者們認為地球上並沒有什麼所謂的「自然發生過程」，遺傳新穎性的主要來源也並不是經由自然選擇留下的有利突變，而是外太空撒下的生命物質通過水平基因轉移之類的「新拉馬克」機制，將自己整合入地球物種的基因組中。

除此之外，H-W 模型還推測許多流行疾病恰是由太空病毒引起的，而知名的寒武紀生命大爆發也許就是外太空逆轉錄病毒的功勞。

東芬蘭大學的評論家兼進化學家 Keith Baverstock 寫道，以上證據「支持了外太空的生命起源」，卻又在該期刊同一期上表示「此證據並不能由任何其它證據解釋」。換言之，Steele 及其同事提出的論點是看似合理的，但並不具有信服力。

儘管如此，這篇文章已經經受住了整整一年狂風驟雨般激烈的同行審議。Steele 指出，「這項研究經過了各種拐彎抹角的嚴苛試驗」。儘管各項證據間存在的距離、以及基於證據的論點使文篇讀來頗為吃力。

但正如阿茲海默症研究領域的人們發現幾十年來的主流理論竟是錯誤的，我們也許可以稍稍考慮一下這個古怪的猜想：也許泛種論真的是對的？

病毒的傳播過程成為推動生物演化的關鍵？

首先，文章的論調讓人瞠目結舌。不同於普通科研文章的謹慎措辭，該文章語調幾乎充滿勝利的得意感。「一系列新的數據與泛種論吻合，」Wickramasinghe 說，「近四十年來技術上的日新月異以及意外的技術發展讓我們有信心使用這種論調。」

現有證據詳細而具有吸引力，給了他們足夠的信心。文章的中心即泛種論模型特別描述了病毒和逆轉錄病毒活動，大多數證據也是圍繞這兩點來寫的。

在我們現有認知中，逆轉錄病毒的聰明程度簡直讓人生畏。它們是最早進行水平基因轉移的「先驅」，能將自己的遺傳物質整合到宿主基因組中以產生更多的病毒。

有趣的一點在於，如果逆轉錄病毒感染了生殖細胞，比如精子或卵細胞，那麼機體將把整合的逆轉錄病毒（又稱前病毒）傳給子代。換句話說，個體從逆轉錄病毒獲取的遺傳物質成為了子代的一部分。這一是個穩定的拉馬克機制，而 Steele 自己的體細胞選擇假說正是基於這種病毒特性。

這種影響宿主基因組成的能力使得我們將病毒看作一種強大力量。一個由微生物學家 Matthew B Sullivan 領導的研究團隊於 2016 年寫道：「病毒能調節生物的功能與進化，但究竟調節到什麼程度仍然是個謎。」

而且另一個事實在於，我們身邊的病毒數量實在太龐大了。

加拿大英屬哥倫比亞大學的病毒學家 Curtis Suttle 及其同事在去年發表論文，首次研究了大氣層中病毒的數量。這一數字是驚人的，平均每天每平米達到 數十億個。可見病毒實在是一股強盛且無處不在的勢力。

Steele 與同事們似乎是受了最新的病毒學數據啟發，開始將病毒與進化聯繫在一起。

2017 年，英國牛津大學的 Pakorn Aiewsakun 與 Aris Katzourakis 在《Nature Communications》期刊上發表文章，得出結論「逆轉錄病毒是在至少 4.6 億年前與海洋中的脊椎動物宿主共同出現的」。他們認為，這兩種生命呈現了一種物種共形成（co-speciation）的模式：隨著宿主轉變為新物種，相應的病毒也呈現類似的轉變。根據 Steele 與同事聲稱，這是 H-W 泛種論假說的關鍵預測。

Steele 與同事們從 Aiewsakun 和 Katzourakis 的發現中得出兩點結論。

第一，病毒之所以為「贏家」，是因為它們利用了宿主細胞機制與調節的遺傳組成來進化，也就是說，它們「充分接觸了細胞的生長分裂、繁殖子代能力，使自己進化」。而「逆轉錄病毒與宿主生物同時出現即共形成」這一例子並不是那麼簡單，它們謹慎地適應了宿主架構並達到穩定——然而這種共同變異理論上不太可能發生。

第二，約 5.42 億年前的埃迪卡拉紀（Ediacaran period）的末期生物滅絕事件之後不久即發生了寒武紀大爆發，時長不超過 1000 萬年。這在地球地質學上不過是打個哈欠的功夫，卻發生了驚人的物種多樣化和複雜化，據澳大利亞阿德萊德大學科學家估計，生物進化速度達到今天的 5 倍之多。

作者表示，泛種論可以對此作出解釋：埃迪卡拉紀的滅絕事件很可能是由帶有逆轉錄病毒的彗星造成的，而這些逆轉錄病毒便是寒武紀大爆發的「中堅力量」。它們將自己整合到大量地球物種的基因組中，引入新的遺傳物質，從而造成生命多樣化的爆炸性事件。

圖丨寒武紀生命大爆發

它們的整合輕易且迅速，不需要太長時間來進化適應宿主的基因架構，因為這些逆轉錄病毒生而為此。研究者們寫道，這是因為 H-W 泛種論假說基於宇宙生物學，即「整個星系（也許是宇宙局部的星系群）構成了一個相互連接的生物圈」，所有的生命，包括地球上與外星生物都是彼此聯繫的；據此，所有「大生物圈」的生命都共享一個「宇宙基因庫」，所有生命的生化組成都是相似統一的，儘管宇宙不同部分的生命基本元素同位素有所差異。

Wickramasinghe 表示：「我們認為光是本星系就包括至少 1 億個可生存的行星，因此在這樣相互聯繫的宇宙生物圈背景下，加上不斷交換的生物物質，大規模的水平基因轉移是不可避免的，包括由病毒、種子、細菌攜帶的『複雜遺傳包』。」他解釋說，接受泛種論的原因之一在於「地球上從非生物到生物的轉變可能性微乎其微」。

創世理論分歧：地球生命起源仍缺乏關鍵證據

地球作為宇宙中滄海一粟的星球，又要在如此短的時間中自然發生生命，這讓他覺得簡直是天方夜譚。

「地球上生物發生的概率極其渺茫；而幾乎無盡宇宙中綿延空間內的生命起源不過是一個二元選擇論。二者擇其一，我們選擇了可能性最大的。」Wickramasinghe 說道。

Steele 與同事們聲稱，地球上的自然發生可能性太小了；相比之下，在相當早的宇宙形成時期，上萬億的類彗星或含水行星上發生生命的概率要大好幾個數量級。

儘管如此，Wickramasinghe，Hoyle 與 Steele 三人都認為「造物故事」是沒有必要的。當問及宇宙是否一定存在某處有生命自然發生，Steele 回道，「事實上並沒有。如果宇宙是恆穩態的，那就不會有真正的生命發生！——我不是說我同意這一點，但是宇宙大爆炸理論和宇宙恆穩態理論都讓我覺得非常難以置信。」

要說其中緣由，三位科學家都對宇宙恆穩態理論很執著或感興趣。

這一理論於 1948 年由 Hoyle 和另外兩名同事共同提出。宇宙恆穩態理論認為，宇宙沒有開始、也沒有終結，並且始終保持同一大小。當宇宙外沿物質失去能量而變暗時，新的物質也在產生。

從這個角度來看，生物就像宇宙本身一樣永恆，沒有起源。作為一場著名的失敗戰，Hoyle 輸給了 George Gamow 的宇宙模型、輸給了宇宙大爆炸理論的失敗者們。儘管 1964 年發現了宇宙微波背景輻射——正如宇宙大爆炸理論預測的那樣，Hoyle 從未放棄自己的主張，而宇宙恆穩態理論正是泛種論 H-W 模型的重要基礎。

這一背景理論及特徵也許讓人不安，但他們依然把這作為文章的論證依據，因為文章必須有自己的主張。理論大多經過了同行審議，但並不總是那麼有說服力。儘管如此，文章依舊耐人尋味。

比如，當問及為什麼我們在太陽系其它地方沒有發現明顯的微生物跡象時，Steele 和 Wickramasinghe 都篤定地相信其實已經發現了跡象。二人都指出了 1976 年維京號火星計劃（Viking mission to Mars）首席研究員 Gilbert Levin 及其同事 Patricia Straat 的工作。維京任務的結果表明火星土壤中存在某種代謝物，但卻沒能探測到任何有機物質。這一結果很有趣，但並不具有說服性。

圖丨維京號火星計劃

作者們還堅持認為許多隕石上都發現了微生物化石，包括大名鼎鼎的於 1969 年落在澳大利亞維多利亞的 Murchison 隕石。儘管作者們紛紛參考各種期刊文章作為支持，我們仍然無法下定論。歸根結底，證據具有趣味性，但缺乏結論性。

最近，在生命誕生之前的重型彗星和小行星轟炸時期岩石上發現了類似生物碳沉積的痕迹。作者們把這看作是生物送入地球的證據，然而，Baverstock 提示說還有別的原因可能造成這些碳痕迹。

更有趣的，是在本不可能有生命的地方發現了細菌等微生物，比如距地表 30-40 千米的平流層，甚至是在國際空間站的外部表面上。在空間站這一案例中，我們排除了人為污染的可能性，而且物理學表明微生物不可能是從地球發射上去的。

圖丨宇航員們在國際空間站進行站外作業，並發現空間站外部覆蓋有細菌

那些天文學上的發現格外迷人，比如羅塞塔彗星任務（Rosetta mission）在 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星上探測到的有機物質，這一發現與 Hoyle 和 Wickramasinghe 的「星際塵埃部分由有機分子構成」觀點意外地吻合。

也許最奇妙的天文學證據便是那個將 Steele 引向泛種論假說的發現。

最近對有機星際塵埃的研究表明，紅外輻射穿過宇宙塵埃時產生的光譜與凍乾的大腸桿菌光譜特徵一模一樣。科研界對這一重大發現無動於衷，Steele 明顯感到很失望。

他說道：「我們對宇宙的現有認知是這樣建立的：在地面實驗室獲取光譜（發射譜、吸收譜），然後將望遠鏡瞄準星空某對象尋求光譜特徵，看其是否符合地面實驗室的結果。那麼結果呢？完全吻合——整個科研界你簡直找不到更好的結果了。」

為什麼這一結果奇怪地被忽略了呢？Steele 沉思著，說道：「我們現在的境遇，就像過去伽利略與天主教神父的對峙一樣——大多數人拒絕把望遠鏡伸向木星的衛星。」

圖丨伽利略

雖然違反演化常理，但「生命來自宇宙」觀點仍有爭議

現在讓我們回到章魚哥——這對新發文章來說也許是最有爭議的一點。

頭足類動物（Cephalopods）是一個包括魷魚、烏賊、鸚鵡螺和章魚在內的群體，其進化樹模糊不清，最初出現在寒武紀，似乎由原始的古鸚鵡螺發展而來。

其中章魚的進化是最引人注目的，它有著複雜的神經系統，精巧的眼和自我偽裝的能力，而這一切在進化時程上顯然太迅速了。作者指出，章魚轉化所必需的基因在其祖先物種並不存在，因此他們合情合理地認為「章魚是從地球進化史的『遙遠未來』借來的，或者更現實一點，從浩渺宇宙而來」。

事實上，章魚的確與其最近的「親戚」鸚鵡螺有著實質而廣泛的生化組成差異，特別是頭足動物神經結構的 RNA 大幅度改變、以及蛋白質變化。

章魚的這些改變在進化上是保守的，在自然其他物種甚至是鸚鵡螺都沒有發現這種程度的的變化。這說明僅僅是相對最近的時間，才突然在這些行為複雜的頭足類動物身上發生了高質量進化過程。光是考慮這些變化的規模就足以讓作者得出結論，認為這不能用常規的新達爾文過程解釋，甚至是拉馬克過程——當然相比達爾文過程它們至少還稍微說得通。

但事情從這裡變得奇怪了。「我們認為一個可能的解釋是，新基因是從外太空帶入地球的——這個解釋是目前最合理的，我們在冷藏培養基中保存的章魚卵里發現了許多新功能基因，」作者們寫道，「對於 2.7 億年前章魚的突然登上舞台，這給了我們一個保守解釋。」

柏林的馬克思-普朗克分子遺傳研究所（Max Planck Institute Molecular Genetics），暨蘇黎世的醫學微生物學研究所（Institute of Medical Microbiology，Zürich）的著名病毒學家 Karin Moelling，在此文章同一期刊的評論專欄同期發表了權威科研回應。

「這篇文章很有用，引起人們的關注，而且它確實也值得我們思考，」Moelling 說，「然而對於文中外來病毒、微生物甚至是動物的論述不應當真。」

這種聲明使得媒體一度沉默，除了不時出現的一些外星章魚哥的橋段。科學評論界被誇張奇異的結論和同行評審的結果弄迷糊了，成為了噤聲的麻雀。

也許我們應該採納英國著名生物學家暨期刊編輯 Denis Noble 的明智建議。「學術論文中常見的陳腔濫調『我們需要進一步研究』，對於這篇文章還是比較可行的，」他寫道，「未來，這一理論也許可以通過實驗證明。」

文章作者們也贊同了 Noble 這一觀點，他們總結說：「基本上，只要在我們太陽系別的地方找到外星生物，這個問題就能迎刃而解。」

比起就地否決泛種論，我們不如靜心等待未來星際探索帶來的新發現。唯有證據決定一切。

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