生命的起源学说
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关于生命起源的理论
姚佳英 14513120
1
生命的起源
• 生命何时、何处、特别是怎样起源的问题，是现代自然科 学尚未完全解决的重大问题，是人们关注和争论的焦点。 历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争
议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们
对生命起源的问题有了更深入的研究 。
生命起源的学说
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• • • • • • • •
神造说 自然发生说 化学起源说 宇宙生命论 宇生说 热泉生态系统说 借尸还魂说 由内而外新理论
生命起源的神造说
• 创造论否认一切的事物是自然形成的说法。它认
为哪怕是正在呼吸的空气，也是需要被创造才得
以产生。比如基督教的上帝，PM的阿尔修斯。目
前人类正在面临各种自然资源枯竭,生态平衡被破
复杂生命“由内而外”起源理论颠覆传统观 点
• 近日，一个有关复杂生命起源的新观点有可能彻底推翻现 有的理论。在公开获取的《BMC Biology》杂志上，巴 兹·鲍姆(Buzz Baum)和大卫·鲍姆(David Baum)两位学 者提出了他们的“由内而外”(inside-out)理论，对真核 细胞——组成了所有的多细胞生命，包括人类——的演化 过程做出了解释。 • 这种理论认为，细菌的细胞外膜形成泡状突起，称为“泡 体”。泡体捕获自由活动的类似线粒体的细菌，接触的过 程中古菌细胞获得了能量和脂质；泡体侧面逐渐形成了内 质网，内表面则形成了细胞核的外膜，原先古菌的细胞膜 外膜变成了我们现在所说的内核膜。最终，泡体与另一个 泡体的融合导致了质膜的形成。
• 生命何时起源，如今我们也只能在现代科技的基础上去推 测。而无论生命因何产生，如何产生，生命的出现本身就 是宇宙最大的奇迹 • 生命起源于海洋，海洋孕育了生命。 • 我们在生命的演化长河中，不过只是数的清的一段。 • 生命从未吝啬向我们保留什么，它也从未停止过前行的步 伐 • 生命即便微小也从未选择放弃进化的路途，从它诞生的那 一刻起，就开始学着去适应环境，向外界寻求生存 • 如《宇宙与人》中讲的那样：如果有足够的时间，尘埃也 会有生命
• 但是，一些学者认为，一些构成生命的有 机物完全有可能来自宇宙空间。1969年9月 28日，科学家发现，坠落在澳大利亚麦启 逊镇的一颗炭质陨石中就含有18种氨基酸， 其中6种是构成生物的蛋白质分子所必须的。 科学研究表明，一些有机分子如氨基酸、 嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的表面 产生，这些有机分子可能由彗星或其陨石 带到地球上，并在地球上演变为原始的生 命。
• 这个假说实际上把生命起源的问题推 到了无边无际的宇宙中去了，同时这 个假说对于“宇宙中的生命又是怎样 起源”的问题，仍是无法解释的。
宇生说
• 这一假说认为，地球上最早的生命或构成 生命的有机物，来自于其他宇宙星球或星 际尘埃。持这种假说的学者认为，某些微 生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落 入地球，从而使地球有了初始的生命。但 我们知道，宇宙空间的物理条件，如紫外 线等各种高能射线以及温度等条件对生命 都是致命的，而且，即使有这些生命，在 它们随着陨石穿越大气层到达地球的过程 中，也会因温度太高而被杀死。因此，像 微生物孢子这一水平的生命形态看来是不 大可能从天外飞来的。
• 生命体的最根本特征是自组织的，不是被制造的 （这样就能清楚地看出来神创论的逻辑错误所 在）。现代科技使 人类拥有了非凡的制造能力， 但却对更多的生命问题无能为力，原因也在于生 命是自组织的而不是被制造的，制造能力再大也 无能为力 。
生命起源的自然发生说
• 又称“自生论”或“无生源论”，认 为生物可以随时由非生物产生，或者 由另一些截然不同的物体产生。如中 国古代所谓“肉腐出虫，鱼枯生蠹”。 亚里士多德说的“……有些鱼由淤泥 及砂砾发育而成”。中世纪有人认为 树叶落入水中变成鱼，落在地上则变 成鸟等。
• 1、鬼斧神工造假尸 • 此阶段是指自然界利用生命产生前就已经自然存在的一些 有机物分子在地球上一些特殊的环境下建造了很多个仿细 胞生物结构的“死细胞”，该死细胞具有如下特点： • （1）该死细胞处在一个周围有水并且水是流动或波动的 环境中； • （2）该死细胞内外有可供活细胞生存所需要的有机营养 分子； • （3）该死细胞内有自然形成的有机分子建造的简单的亚 细胞结构和亚细胞器； • （4）该死细胞内有自然形成的、组成DNA或RNA所必需的 小的有机分子物质； • （5）该死细胞有一个由自然形成的有机分子组成的简单 的半通透性的假细胞膜。
宇宙生命论
• 这一假说提倡“一切生命来自生命”的观 点，认为地球上最初的生命来自宇宙间的 其他星球，即“地上生命，天外飞来”。 这一假说认为，宇宙太空中的“生命胚种” 可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面， 即成为最初的生命起点。现代科学研究表 明，在已发现的星球上，自然状况下是没 有保存生命的条件的，因为没有氧气，温 度接近绝对零度，又充满具有强大杀伤力 的紫外线、X射线和宇宙射线等，因此任何 “生命胚体”是不可能保存的。
• 19世纪时，法国微生物家巴斯德 （LouisPasteur） (1821-1895.9.25)发 现，将肉汤置于烧瓶中加热，沸腾后让其 冷却，如果将烧瓶开口放置，肉汤中很快 就繁殖生长出许多微生物；但如果在瓶口 加上一个棉塞，再进行同样的实验，肉汤 中就没有微生物繁殖。巴斯德认为，肉汤 中的小生物来自空气，而不是自然发生的。 他的实验为科学家进一步否定“自然发生 论”奠定了坚实的基础。 • 1860年，法国微生物学家巴斯德设计 了一个简单但令人信服的实验，彻底否定 了自然发生说。
坏而带来的各种灾难的情况下，对大自然的驾驭 更是感到无能为力。人类无能为力的时候，还能 做什么呢？唯有依靠神。这不是愚昧，而是人的 本能就是这样。在《圣经》上说，“起初，神创 造天地。”。
• 创造论已经被证明为是一种荒谬的解释。这种解 释的根源是类比于人的制造能力，以及对概率论 的错误应用。比如某宗教徒用手表自我形成的概 率为零必然有造表者来证明人是被创造的。这种 推理的根本错误在于他不懂得自然界普遍存在的 自组织现象（如雪花、沙丘在一定条件下自动形 成某种规则的形状，这显然不是被某高级主体有 意制造的，而且也不能用概率论来推断）。
• 首先是这些化能自养型细菌利用热泉 喷出的硫化物（如H2S）所得到的能量 去还原CO2而制造有机物，然后其他动 物以这些细菌为食物而维持生活。迄 今科学家已发现数十个这样的深海热 泉生态系统，它们一般位于地球两个 板块结合处形成的水下洋嵴附近。
借尸还魂说 • 该理论把基因的形成假说与生命的起源联 系在一起，并进行了统一的论述。该理论 假设在合成生命前环境中已经有了形成必 需的DNA或RNA的各种碱基分子等有机物大 分子，从有机物大分子到形成第一个有生 命的单细胞生物的过程是一个由大自然导 演的“借尸还魂”的过程。
化学起源说
• 化学起源说是被广大学者普遍接受的 生命起源假说。这一假说认为，地球 上的生命是在地球温度逐步下降以后， 在极其漫长的时间内，由非生命物质 经过极其复杂的化学过程，一步一步 地演变而成的。 • 米勒在他的实验中假设在生命起源之 初大气层中只有氰气，氨气和水蒸气 等物，其中并没有氧气等 ，当他把这 些气体放入模拟的大气层中并通电引 爆后 ，发现其中产生了些蛋白质。
• 但米勒的实验也有很多的疑点，例如所使 用的能量大小，不同气体的配合等 虽然 都产生了氨基酸、醣类等物质，但仍不能 证明这就是生命的起源。因为他所假设的 大气层不能证明是原始的大气层，所得的 结果就是不确定的。米勒本身也承认他的 实验与自然界生命起源相距仍很遥远。并 且现代科学发现在火星上有氧气存在却没 有生命，那么米勒假设大气层中没有氧气 存在故没有生命之说就不成立，因此无法 证明生命起源是由单细胞进化而来的。
热泉生态系统说
• 生命的起源可能与热泉生态系统有关，这 是20世纪70年代以来，部分学者提出的观 点。20世纪70年代末，科学家在东太平洋 的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热 泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包 括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生 物群落。这些生物群落生活在一个高温 （热泉喷口附近的温度达到300 ℃以上）、 高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。
3、去伪存真皆完美
• 当细胞有了自己造基因的能力后，只要符合临时基因“转正”的条件， 就会不断地生产出新的基因，为利用新基因自己生产“真材料”去取 代天然生成的“伪的细胞材料”、去构建自己的亚细胞组织、亚细胞 器官创造的条件，使假细胞变成可以分裂繁殖的真细胞成为了可能。 • 原始细胞就是依靠临时基因的作用，逐步取代了天然的细胞材料和天 然的亚细胞器官和亚细胞组织，去伪存真，实现了生命的完美。
2、临时基因唤魂归
大自然为生命的形成造好了一座座“空房子”——没有灵魂的“死 细胞”，为生命的产生准备好了必需的硬件，为临时基因的诱导反应 搭好了舞台。下面就该细胞的灵魂——基因出场了。由于正式基因的 形成需要多种物质的同时协助，因此就必须有多个临时基因同时碰巧 地偶然产生了，它们的诱导作用产生的物质被互相利用，这些多个临 时基因就成为了第一批正式“转正”的基因。这批可以自行生产基因 的原始基因就是最原始生命的灵魂。 • 此时的生命还不完善，它们还住在天然的房子里面，此时还没有自己 造房子和复制房子。
自然发生说
• 自然发生说是19世纪前广泛流行的理论， 这种学说认为，生命是从无生命物质自然 发生的。如，我国古代认为的“腐草化为 萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的）， 腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元 前384~公元前322年）就是一个自然发生论 者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、 破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后 就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种 “自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全 相同
姚佳英 14513120
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生命的起源
• 生命何时、何处、特别是怎样起源的问题，是现代自然科 学尚未完全解决的重大问题，是人们关注和争论的焦点。 历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争
议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们
对生命起源的问题有了更深入的研究 。
生命起源的学说
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• • • • • • • •
神造说 自然发生说 化学起源说 宇宙生命论 宇生说 热泉生态系统说 借尸还魂说 由内而外新理论
生命起源的神造说
• 创造论否认一切的事物是自然形成的说法。它认
为哪怕是正在呼吸的空气，也是需要被创造才得
以产生。比如基督教的上帝，PM的阿尔修斯。目
前人类正在面临各种自然资源枯竭,生态平衡被破
复杂生命“由内而外”起源理论颠覆传统观 点
• 近日，一个有关复杂生命起源的新观点有可能彻底推翻现 有的理论。在公开获取的《BMC Biology》杂志上，巴 兹·鲍姆(Buzz Baum)和大卫·鲍姆(David Baum)两位学 者提出了他们的“由内而外”(inside-out)理论，对真核 细胞——组成了所有的多细胞生命，包括人类——的演化 过程做出了解释。 • 这种理论认为，细菌的细胞外膜形成泡状突起，称为“泡 体”。泡体捕获自由活动的类似线粒体的细菌，接触的过 程中古菌细胞获得了能量和脂质；泡体侧面逐渐形成了内 质网，内表面则形成了细胞核的外膜，原先古菌的细胞膜 外膜变成了我们现在所说的内核膜。最终，泡体与另一个 泡体的融合导致了质膜的形成。
• 生命何时起源，如今我们也只能在现代科技的基础上去推 测。而无论生命因何产生，如何产生，生命的出现本身就 是宇宙最大的奇迹 • 生命起源于海洋，海洋孕育了生命。 • 我们在生命的演化长河中，不过只是数的清的一段。 • 生命从未吝啬向我们保留什么，它也从未停止过前行的步 伐 • 生命即便微小也从未选择放弃进化的路途，从它诞生的那 一刻起，就开始学着去适应环境，向外界寻求生存 • 如《宇宙与人》中讲的那样：如果有足够的时间，尘埃也 会有生命
• 但是，一些学者认为，一些构成生命的有 机物完全有可能来自宇宙空间。1969年9月 28日，科学家发现，坠落在澳大利亚麦启 逊镇的一颗炭质陨石中就含有18种氨基酸， 其中6种是构成生物的蛋白质分子所必须的。 科学研究表明，一些有机分子如氨基酸、 嘌呤、嘧啶等分子可以在星际尘埃的表面 产生，这些有机分子可能由彗星或其陨石 带到地球上，并在地球上演变为原始的生 命。
• 这个假说实际上把生命起源的问题推 到了无边无际的宇宙中去了，同时这 个假说对于“宇宙中的生命又是怎样 起源”的问题，仍是无法解释的。
宇生说
• 这一假说认为，地球上最早的生命或构成 生命的有机物，来自于其他宇宙星球或星 际尘埃。持这种假说的学者认为，某些微 生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落 入地球，从而使地球有了初始的生命。但 我们知道，宇宙空间的物理条件，如紫外 线等各种高能射线以及温度等条件对生命 都是致命的，而且，即使有这些生命，在 它们随着陨石穿越大气层到达地球的过程 中，也会因温度太高而被杀死。因此，像 微生物孢子这一水平的生命形态看来是不 大可能从天外飞来的。
• 生命体的最根本特征是自组织的，不是被制造的 （这样就能清楚地看出来神创论的逻辑错误所 在）。现代科技使 人类拥有了非凡的制造能力， 但却对更多的生命问题无能为力，原因也在于生 命是自组织的而不是被制造的，制造能力再大也 无能为力 。
生命起源的自然发生说
• 又称“自生论”或“无生源论”，认 为生物可以随时由非生物产生，或者 由另一些截然不同的物体产生。如中 国古代所谓“肉腐出虫，鱼枯生蠹”。 亚里士多德说的“……有些鱼由淤泥 及砂砾发育而成”。中世纪有人认为 树叶落入水中变成鱼，落在地上则变 成鸟等。
• 1、鬼斧神工造假尸 • 此阶段是指自然界利用生命产生前就已经自然存在的一些 有机物分子在地球上一些特殊的环境下建造了很多个仿细 胞生物结构的“死细胞”，该死细胞具有如下特点： • （1）该死细胞处在一个周围有水并且水是流动或波动的 环境中； • （2）该死细胞内外有可供活细胞生存所需要的有机营养 分子； • （3）该死细胞内有自然形成的有机分子建造的简单的亚 细胞结构和亚细胞器； • （4）该死细胞内有自然形成的、组成DNA或RNA所必需的 小的有机分子物质； • （5）该死细胞有一个由自然形成的有机分子组成的简单 的半通透性的假细胞膜。
宇宙生命论
• 这一假说提倡“一切生命来自生命”的观 点，认为地球上最初的生命来自宇宙间的 其他星球，即“地上生命，天外飞来”。 这一假说认为，宇宙太空中的“生命胚种” 可以随着陨石或其他途径跌落在地球表面， 即成为最初的生命起点。现代科学研究表 明，在已发现的星球上，自然状况下是没 有保存生命的条件的，因为没有氧气，温 度接近绝对零度，又充满具有强大杀伤力 的紫外线、X射线和宇宙射线等，因此任何 “生命胚体”是不可能保存的。
• 19世纪时，法国微生物家巴斯德 （LouisPasteur） (1821-1895.9.25)发 现，将肉汤置于烧瓶中加热，沸腾后让其 冷却，如果将烧瓶开口放置，肉汤中很快 就繁殖生长出许多微生物；但如果在瓶口 加上一个棉塞，再进行同样的实验，肉汤 中就没有微生物繁殖。巴斯德认为，肉汤 中的小生物来自空气，而不是自然发生的。 他的实验为科学家进一步否定“自然发生 论”奠定了坚实的基础。 • 1860年，法国微生物学家巴斯德设计 了一个简单但令人信服的实验，彻底否定 了自然发生说。
坏而带来的各种灾难的情况下，对大自然的驾驭 更是感到无能为力。人类无能为力的时候，还能 做什么呢？唯有依靠神。这不是愚昧，而是人的 本能就是这样。在《圣经》上说，“起初，神创 造天地。”。
• 创造论已经被证明为是一种荒谬的解释。这种解 释的根源是类比于人的制造能力，以及对概率论 的错误应用。比如某宗教徒用手表自我形成的概 率为零必然有造表者来证明人是被创造的。这种 推理的根本错误在于他不懂得自然界普遍存在的 自组织现象（如雪花、沙丘在一定条件下自动形 成某种规则的形状，这显然不是被某高级主体有 意制造的，而且也不能用概率论来推断）。
• 首先是这些化能自养型细菌利用热泉 喷出的硫化物（如H2S）所得到的能量 去还原CO2而制造有机物，然后其他动 物以这些细菌为食物而维持生活。迄 今科学家已发现数十个这样的深海热 泉生态系统，它们一般位于地球两个 板块结合处形成的水下洋嵴附近。
借尸还魂说 • 该理论把基因的形成假说与生命的起源联 系在一起，并进行了统一的论述。该理论 假设在合成生命前环境中已经有了形成必 需的DNA或RNA的各种碱基分子等有机物大 分子，从有机物大分子到形成第一个有生 命的单细胞生物的过程是一个由大自然导 演的“借尸还魂”的过程。
化学起源说
• 化学起源说是被广大学者普遍接受的 生命起源假说。这一假说认为，地球 上的生命是在地球温度逐步下降以后， 在极其漫长的时间内，由非生命物质 经过极其复杂的化学过程，一步一步 地演变而成的。 • 米勒在他的实验中假设在生命起源之 初大气层中只有氰气，氨气和水蒸气 等物，其中并没有氧气等 ，当他把这 些气体放入模拟的大气层中并通电引 爆后 ，发现其中产生了些蛋白质。
• 但米勒的实验也有很多的疑点，例如所使 用的能量大小，不同气体的配合等 虽然 都产生了氨基酸、醣类等物质，但仍不能 证明这就是生命的起源。因为他所假设的 大气层不能证明是原始的大气层，所得的 结果就是不确定的。米勒本身也承认他的 实验与自然界生命起源相距仍很遥远。并 且现代科学发现在火星上有氧气存在却没 有生命，那么米勒假设大气层中没有氧气 存在故没有生命之说就不成立，因此无法 证明生命起源是由单细胞进化而来的。
热泉生态系统说
• 生命的起源可能与热泉生态系统有关，这 是20世纪70年代以来，部分学者提出的观 点。20世纪70年代末，科学家在东太平洋 的加拉帕戈斯群岛附近发现了几处深海热 泉，在这些热泉里生活着众多的生物，包 括管栖蠕虫、蛤类和细菌等兴旺发达的生 物群落。这些生物群落生活在一个高温 （热泉喷口附近的温度达到300 ℃以上）、 高压、缺氧、偏酸和无光的环境中。
3、去伪存真皆完美
• 当细胞有了自己造基因的能力后，只要符合临时基因“转正”的条件， 就会不断地生产出新的基因，为利用新基因自己生产“真材料”去取 代天然生成的“伪的细胞材料”、去构建自己的亚细胞组织、亚细胞 器官创造的条件，使假细胞变成可以分裂繁殖的真细胞成为了可能。 • 原始细胞就是依靠临时基因的作用，逐步取代了天然的细胞材料和天 然的亚细胞器官和亚细胞组织，去伪存真，实现了生命的完美。
2、临时基因唤魂归
大自然为生命的形成造好了一座座“空房子”——没有灵魂的“死 细胞”，为生命的产生准备好了必需的硬件，为临时基因的诱导反应 搭好了舞台。下面就该细胞的灵魂——基因出场了。由于正式基因的 形成需要多种物质的同时协助，因此就必须有多个临时基因同时碰巧 地偶然产生了，它们的诱导作用产生的物质被互相利用，这些多个临 时基因就成为了第一批正式“转正”的基因。这批可以自行生产基因 的原始基因就是最原始生命的灵魂。 • 此时的生命还不完善，它们还住在天然的房子里面，此时还没有自己 造房子和复制房子。
自然发生说
• 自然发生说是19世纪前广泛流行的理论， 这种学说认为，生命是从无生命物质自然 发生的。如，我国古代认为的“腐草化为 萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的）， 腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元 前384~公元前322年）就是一个自然发生论 者。有的人还通过“实验”证明，将谷粒、 破旧衬衫塞入瓶中，静置于暗处，21天后 就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这种 “自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全 相同