第3讲 生命的起源

nullnull生命的起源与进化之谜 龙北国 教授 第一讲 宇宙的诞生（137亿年前） 第二讲 地球的诞生（46亿年前） 第三讲 生命的起源 null一、什么是生命（life）？我为什么活着？我是谁？null 佛曰：“万物皆生命，善恶轮回的产物”（“无始无终”）。1、佛教对生命的解读null 宇宙是有形世间，众生为生死烦恼所包围。如果不予求解脱，则永远在“三界六道”中循环，犹如车轮不停地回旋，周而复始，不能脱离生死， 故称为“轮回”（The wheel of life）。 “三界众生，轮回六趣，如旋火轮。”释迦摩尼null上三道（三善道）: 天、阿修罗、人下三道（三恶道）: 畜生、鬼、地狱三界: 无色界、色界、欲界null 众生总有一天会死，但生命并未终结。在肉体灭亡后，意识（“灵魂”）首先进入“中阴”阶段，然后再次轮回投生，得到新的肉身，以另一种生命形式延续生存。 临终一念将直接影响亡者投生何处。 null十二因缘： 前世（无明、行） 现世（识、名色、六 入、触、受、 爱、取、有） 来世（生、老死） 为何生命在三界和六道（天、阿修罗、人、畜生、鬼、地狱）中轮回？因─生命的根源 缘─生命赖以存在的条件 null 六道轮回苦（生、老、病、死、怨憎会、爱离别、求不得、五阴盛）多于乐。 四圣缔：“苦、集、灭、道”人生苦海无边，源于“三毒”（贪、嗔、痴）等烦恼和业力（“执着”）。如何才能“离苦得乐”？null 戒（心地无非）、定（心地无念）、慧（心地无我）“三学”是断除“贪、嗔、痴（无明）”、解脱苦海和超越轮回之道，其最高境界是“心的觉悟”。null 要超凡入圣（佛、菩萨、缘觉、罗汉）, 就必须从当下做起，“修身养性”，将贪、嗔、痴“三毒”净化，心生善念，口称善语，身行善事。“种善因，结善果”“出世做人，入世做事”“修成正果，普度众生”null 凡夫不肯相信三界六道轮回，是因为看不见和听不见“无形的世界”，否认“灵魂”的存在。 null 2、儒家和道家对生命的解读 null“圣人深虑天下，莫贵于生。”（庄子）null “天地者，阴阳也，阴阳二气，本于虚无，而化生万物。故曰：天地之大德曰生”（易经） “生，进也。草木生出土上。”（说文） “自无出有曰生。”（易义） 什么是“生”？null子曰：“不知命，无以为君子。”null “死生，命也。其有夜旦之常，天也”（庄子）“我命在我，不在于天” （庄子）“命，天之令也”（说文）“命”可以改变吗？“命由天定，运由己生”什么是“命”？null “人之生，气之聚也。聚则为生，散则为死。”（庄子） “夫形（精）者，生之舍也；气者，生之充也；神者，生之制也。”（淮南子）什么是“生命”？null “生命” 是人所无法驾驭的客观力量，是由生命机体（“阴”）和生命能量信息体（“阳”）所组成，两者合二为一，互为根本，始终处于一个相互依存、相互制约的动态平衡状态之中。 null “道生之，德畜之，物形之，势成之”（庄子）。生命是灵与肉的结合，是有形（物、势）与无形（道、德）的统一。因此，人的生命具有三重内涵： ● 自然生命（物）—生命的原初形态 ● 社会生命（势）—生命的现实过程 ● 超越生命（道、德）—生命的理想归宿 null“天地与我并生，而万物与我为一”（庄子） “名与身孰亲？身与货孰多？”（老子） 如何善待“生命”？null “道不可见，因生以明之；生不可常，用道以守之。若生亡则道废，道废则生亡。生道合一，则长生不死。”（“性命双修”）（老子） null “上善若水。水善利万物而不争，处众人之所恶，故几于道。居善地，心善渊，与善仁，言善信，政善治，事善能，动善时。夫唯不争，故无忧。”（老子） “圣者随时而行，贤者应事而变，智者无为而治，达者顺天而生。”（老子） null “生命”是生物体所表现出来的生长繁殖、新陈代谢、遗传变异，以及对刺激产生反应等复合现象。生命的基本单位是细胞。3、经典生物学对生命的解读null生命特征 生物 非生物 生长 成年动物 山脉 繁殖 休眠孢子 火焰 代谢 古莲子 云朵 应激 植物人 机器人 运动 植物 河流null二、生命是从哪里来？null “道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，中气以为和。”（老子） “道，可道，非常道……有物混成，先天地生，寂兮寥兮。独立而不改，周行而不殆，可以为天下母，吾不知其名，字之曰道。”（老子） null1、神创论 生命是由超物质的力量产生的。 《圣经》记载：上帝第一天创造昼夜，第二天创造天空，第三天创造陆地、海洋和植物，第四天创造日月，第五天创造动物，第六天创造男人亚当。亚当问上帝，为何世间万物独有我如此孤独？于是，上帝取他的肋骨制造了女人夏娃。伊甸园诺亚方舟null 神创论认为，生命是由上帝或神按照一定的目的，一次性地创造出来的。 极为简单地把生命的起源推到一个不可知、也无法 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 的上帝和神的身上，显然是愚昧无知和极不科学的。null 我国有“盘古开天地”、“女娲造人”传说。“俗说天地开辟，未有人民，女娲拌黄土做人，剧务力不暇供，乃引绳于泥中，举以为人。故富贵者黄土人也，贫贱凡庸者泥人也。”null2、自然发生论 古希腊思想家、哲学家亚里斯多德倡导，生物是从非生物环境中自然发生的。null“腐草化萤”“腐肉生蛆”“淤泥生鼠”null 17世纪，意大利医生雷迪通过实验证明：蛆来自蝇卵，腐肉不能生出苍蝇，否定了自然发生论。null 腐肉虽然不能生出苍蝇，但会发臭变质，为什么？ 1676年，列文虎克发明了显微镜，发现了微生物。微生物导致腐肉发臭变质。微生物可以自然发生吗？null 斯巴兰让尼研究证实，生命不能来自非生命。 null 1860年，巴斯德利用曲颈瓶实验，证明肉汤本身不能生出微生物，从而彻底否定了自生论，提出“一切生命来自生命”。null3、宇生论 认为“一切生命来自生命”，地球上原始生命来自宇宙间的其他星球。宇宙太空中的“生命胚种”随着彗星残骸（陨石）等跌落在死气沉沉的地球上，成为最初的生命起点。null 从地球外空间或星体（彗星、火星、月球）和天外飞来的陨石中已找到40多种有机物，包括氨基酸、核苷酸和卟啉。高速撞击的火花可引发聚合反应，生成蛋白质和核酸等。null 宇生论反对者：已发现的星球上没有氧气，温度接近绝对零度，不具备保存生命的条件；宇宙间充满有强大杀伤力的紫外线、X射线等。因此，任何“生命胚体”不可能到达地球。即便如此，仍未解释 “宇宙中的生命又是怎样起源的？”null4、化学起源论 这是目前关于生命起源的主流观点，认为生命是由非生命物质产生的，起源于原始沸腾海洋，是宇宙进化到某一阶段的必然产物，但不是现有条件下由非生命物质突然产生的。null 1924年，前苏联生物学家奥巴林发表《生命起源》，指出：“生命起源不是某些幸运机遇的结果……而是物质进化的必然阶段。” 1936年，奥巴林将生命起源的历史分为以下几个阶段：null第一阶段 由简单无机小分子到复杂有机小分子 原始地球不是生命的乐园。随着地表的冷却，水的积累，在原始海洋和大气中，出现简单的有机小分子，如H2、CH4、H2S、CO2、NH3、H2O。null由简单的无机小分子 合成复杂的有机分子有机酸、氨基酸、单糖、脂类、 嘌呤、嘧啶、核苷酸，等等提供能量 （生命的火花）太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪null 1953年，美国23岁的研究生米勒模拟原始地球条件，用电击提供能量，从简单的无机小分子得到复杂 的有机小分子，如氨基 酸（生命基本组分）， 提示生命能在原始大气 中以化学反应产生。原始海洋→原始大气→null 有机小分子随雨水汇集到原始海洋，沉积于海洋岸边的岩石、沙土表层中，吸收能量，聚集成生物大分子，包括蛋白质（氨基酸）、核酸（核苷酸）等。第二阶段 由有机小分子到生物大分子null 1965年，我国科学家在世界上首先人工合成具有生命活力的蛋白质—胰岛素，在探索生命起源的征途上迈出一大步。null第三阶段 由生物大分子到多分子体系 生物大分子形成多分子体系—以蛋白质和核酸为主的小颗粒，其表面逐渐形成“界膜”，构成一个独立体系，生活于原始海洋中。浓缩 凝聚null 界膜依靠渗透作用进行物质交换，其选择性和稳定性差。之后，发展为原始的细胞膜—嵌有蛋白质的类脂双层膜结构，具有选择通透性，以保证多分子体系与外界环境之间物质和能量的有效交换，原始细胞诞生。 浓缩 凝聚null第四阶段 从多分子体系到原始细胞（生命） 原始细胞：团聚体（蛋白质与多糖）、微球体（类蛋白质）● 具有原始代谢特征 ● 可以“增长”和“繁殖”null 原始细胞的酶系逐渐集中于一定区域内 —核糖体，代谢系统趋于有序化；DNA分子逐步集中于细胞中央区，形成控制中心—原始核。随着原始细胞有序化和组织化程度的提高，最终产生原始细菌—古细菌。 浓缩 凝聚null 由此可见，早期生命的形态必定是非细胞形态—病毒，之后发展为单细胞 生命—细菌。生命的基本单位是细胞。null流感病毒 病毒：非细胞型微生物，由蛋白质和核酸构成。有些病毒具有囊（包）膜。null 细菌：单细胞微生物。一个细菌细胞是一个完整的生命体。古细菌：生活于极端环境 真细菌null 不过，从非生命（团聚体、微球体）到生命（细胞）仅一步之遥，却难以人工重现生命！“灵魂”存在乎？null 目前，生命起源假说之争主要是宇生论和化学起源论。 null三、生命起源的鸡-蛋悖论 生命的基本单位是细胞。分子生物学认为，生命是由核酸和蛋白质等组成的分子体系。那么，是先有蛋白质，还是先有核酸？ 先有鸡还是先有蛋？null蛋白质（protein）： 是生命的物质基础，是由氨基酸（基本单位）按一定顺序和方式结合而成的多肽链。没有蛋白质就没有生命。 null 核酸（nucleic acid）主要是贮存和传递遗传信息，包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两类，含4种碱基（A、T/U、G、C）。 null中心法则功能分子信息分子null生命的起源 ● 先有DNA蛋白质的合成需要DNA作为模板null解旋酶生命的起源 ● 先有蛋白质DNA聚合酶 DNA的复制、转录和 翻译 阿房宫赋翻译下载德汉翻译pdf阿房宫赋翻译下载阿房宫赋翻译下载翻译理论.doc 均离不开酶（蛋白质）的催化作用。 蛋白质能储存遗传信息吗？null 研究发现，蛋白质可作为遗传物质，贮存、复制和传递生命信息。例如，疯牛病的病原体是朊粒（朊病毒），其本质就是蛋白质，可以自我复制，支持“先有蛋白质”。null生命的起源 ● 先有DNA（蛋）？Yes / No！ ● 先有蛋白质（鸡）？Yes / No！ ● 先有RNA（既是鸡又是蛋）？ ①能携带遗传信息，如mRNAnull 证据：流感病毒、艾滋病毒等不含DNA，仅含RNA。RNA为遗传信息的的储存者和携带者。null生命的起源 ● 先有DNA（蛋）？ ● 先有蛋白质（鸡）？ ● 先有RNA（既是鸡又是蛋）？Yes ①能携带遗传信息，如mRNA √ ②具有催化功能，能自我复制 √null 证据：1982年，美国科学家发现具有催化功能的RNA分子-核酶（ribozyme），可催化（剪接）自身或其他的RNA分子。核酶的发现打破了“酶是蛋白质”的传统观念。 null 在生命起源的早期阶段，仅仅存在一个完全由RNA分子构成的分子体系（RNA世界），其信息由RNA分子储存，信息的传递及RNA分子的自我复制由核酶来完成。因此，该系统可生存并进化， 成为原始生命。 RNA世界假说（RNA world theory）null 之后，RNA分子的信息储存功能由结构更加稳定的DNA分子代替，催化功能由催化能力更强的蛋白质（酶）取代，从而形成现代生命体系，构成“DNA—蛋白质世界”。最后，产生生命的基本单位—细胞。 RNA分子来自哪里? null碱基核苷酸 RNA分子是地球上自发产生的。在模拟原始地球条件下，可合成胞嘧啶、尿嘧啶，但不能合成核苷酸。null RNA分子亦可能是从天外来到地球的。null “RNA世界”理论解决了“鸡-蛋悖论”，但是，核酶效率低；RNA自身不稳定；在原始地球条件下仍无法合成核糖磷酸。因此，地球生命的起源至今没有定论，“鸡-蛋之争”仍将继续。null 迄今为止，关于生命起源的理论都是推测和想象出来的。由于缺乏能够证明或是推翻这些理论的确凿证据，仍然没有一种被广泛认可的生物起源理论。“一切皆有可能！”（Anything is possible）Dream Never Abandonednull四、生命是从何时开始？ 1650年，一位爱尔兰大主教根据《圣经》的描述，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。 null 要科学回答生命起源的时间，可从化石（fossil）中寻找 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 。null 化石是生物死亡后钙化、硅化或碳化的遗体、遗物和生活痕迹。由于某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的，可作为研究地球上生命起源与进化的主要证据。null 地质历史中形成的岩层及化石，就像一部编年史 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ，地球生物的演化历史，就深深埋藏在这些岩石和化石之中。 null 地球最早生命的证据：发现于澳大利亚的一团蓝藻的化石，已固化为叠层石，距今34亿年。 null 在格陵兰岛的38.5亿年的岩石中发现了有机碳（12C），提示有生命活动的迹象，生命起源的时间大大提前。 null五、生命是从何地开始？ 生命起源于原始的（红色）海洋。海水可阻挡太阳紫外线等宇宙射线；有丰富的营养物质。null 在黑暗深海底热泉喷口（“黑烟囱”）存在大量的微生物，可依靠海底裂隙中不断上升的地热，以及氧化热泉喷出的H2S等获取能量，制造有机物。因此，热泉生态系统可能是孕育生命的理想场所（生命摇篮）。温度高达350℃ null 现今发现的古细菌生活在缺氧、高温、高压、偏酸、含硫和无光的极端环境中，与海底热泉喷口及早期地球环境很相似，提示古细菌在原始海洋海底热泉喷口产生，并演变为真细菌。生命具有不屈不挠的创造力。null 生命的历史未必是循序的，但肯定是难以预料的。地球上的生命起源与进化是通过一系列意外的偶发事件来实现的。科学家正在为探索生命在何时何处以及怎样（这是最重要的）出现而作出不懈的努力。null137亿年前宇宙诞生宇宙可能存在外星生命35亿年前生命诞生漫长而艰辛的生命进化之旅null谢谢！