生命物質(zhì)與遺傳系統(tǒng)的同誕生理論

劉繼恩

（新疆塔城地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆塔城 834700）

生命物質(zhì)與遺傳系統(tǒng)的同誕生理論

劉繼恩

（新疆塔城地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆塔城 834700）

生命是物質(zhì)維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種方式。遺傳是一個(gè)緩沖劑，而進(jìn)化是生命在時(shí)間上追求穩(wěn)定的有效手段。生命的產(chǎn)生是一個(gè)有規(guī)律、有原則的過程。

生命物質(zhì) 遺傳系統(tǒng) 同進(jìn)化 理論

引言

從地球誕生的那一刻起，它所擁有的物質(zhì)、環(huán)境就決定了生命的誕生只是時(shí)間問題。很久以來我們沒法給生命下一個(gè)準(zhǔn)確的定義，因?yàn)槲覀儾恢郎鼇碜阅睦?，我們更不知道生命為何要出現(xiàn)在地球上。馬克思的哲學(xué)原理表示“這個(gè)世界是物質(zhì)的世界，這個(gè)世界是運(yùn)動(dòng)的世界，這個(gè)世界是相對(duì)發(fā)展的世界，這個(gè)世界是普遍聯(lián)系的世界，這個(gè)世界同樣是矛盾的世界”［2］。世界上本沒有生命，但是隨著環(huán)境的變化，物質(zhì)與物質(zhì)之間產(chǎn)生了聯(lián)系，這些聯(lián)系一步步發(fā)展建立了更為復(fù)雜的物質(zhì)，當(dāng)物質(zhì)與環(huán)境或者物質(zhì)與物質(zhì)之間既聯(lián)系又存在矛盾的時(shí)候，生命作為一種穩(wěn)定物質(zhì)的特殊形態(tài)出現(xiàn)了，當(dāng)生命出現(xiàn)以后，新的矛盾又會(huì)產(chǎn)生，為了解決矛盾有了進(jìn)化，為了延續(xù)進(jìn)化有了遺傳，當(dāng)然進(jìn)化是目的，遺傳是基礎(chǔ)。

1 雞卵同生理論

世界上到底是先有卵還是先有雞，科學(xué)家至今也無法給出令人信服的解釋，為什么這個(gè)問題難以解釋清楚？第一，生命的形成過程極其復(fù)雜，短時(shí)間內(nèi)科學(xué)家搜集不到很有說服力的證據(jù)。第二，討論雞卵哪個(gè)先出現(xiàn)，是不太符合進(jìn)化常識(shí)的。我們都知道禽類屬于高等動(dòng)物，是僅次于哺乳動(dòng)物的一種脊椎動(dòng)物，在禽類出現(xiàn)之前許多生物已經(jīng)開始了卵生現(xiàn)象，要討論是先有卵還是先有雞最好還是先討論第一種卵生生物是先有成體還是先有卵。具體是那種生物開始了卵生模式，不是很重要，但是我們可以知道這種生物肯定是水生生物。現(xiàn)在我們就以水生生物為例，來討論一下到底是先有卵還是現(xiàn)有成體。第一種生物我們不知道名字，我們就假設(shè)雞是第一種卵生生物。

1.1 世界上不可能先有雞卵的原因

1.1.1有效的雞卵必須是受精卵 只有經(jīng)過受精的雞卵才可以孵化出雞仔，能夠孵出幼雞的卵，必然是受精卵。受精卵是雌雄成體生殖細(xì)胞結(jié)合的產(chǎn)物，這說明在有卵之前已經(jīng)有雞。

1.1.2生物不可能拿一個(gè)半成品來適應(yīng)自然環(huán)境 據(jù)科學(xué)家推測(cè)地球上曾經(jīng)出現(xiàn)過數(shù)十億種生命［1］，現(xiàn)在幸存的生物僅有500多萬種，這么說來99.5%的物種已經(jīng)永遠(yuǎn)的消失了。由以上數(shù)據(jù)可以看出，生物要想在這顆星球上站穩(wěn)腳跟，它必須對(duì)自然環(huán)境有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。假如說地球上先有雞卵，然后雞卵再通過孵化，得到幼雞，這個(gè)幼雞從來沒有經(jīng)過大自然的考驗(yàn)，它一出生就不知道要干什么，最后它能不能形成新的雞卵也是個(gè)未知數(shù)。很明顯沒有成年個(gè)體的帶領(lǐng)幼雞根本無法生存，這就跟一個(gè)棄嬰無法獨(dú)立生存一樣。如果幼雞不能很好的生存，那么雞卵孵化幼雞的意義何在？我們今天看到成千上萬的成體雞，這說明雞的存在是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，先有雞卵根本不可能有此結(jié)果，所以得出雞卵不可能先生。

現(xiàn)在我們就假設(shè)世界上先有雞然后再有卵。如果這一理論成立，請(qǐng)問第一只雞是公雞還是母雞？可以這么說公雞和母雞單獨(dú)存在都不會(huì)產(chǎn)出有生殖能力的卵。那么有人說肯定既有母雞又有公雞，那么我們接下來繼續(xù)分析。

1.2 世界上同時(shí)產(chǎn)生兩只雞的不可能性

1.2.1概率上的不可能性 如果說在不依靠卵繁殖的情況下，我們來算一下雞自然產(chǎn)生的概率。假設(shè)雞由100種生命分子構(gòu)成（包括多種蛋白質(zhì)、脂肪、糖類及其它分子等）。前邊假設(shè)了雞是誕生于水中的第一種卵生生物，我們假設(shè)水中有1000種分子（包括多種蛋白質(zhì)、脂肪、糖類及其它分子等），現(xiàn)在我們從1000種分子中隨機(jī)抽取100種分子剛好得到為構(gòu)成雞的那部分分子的組合數(shù)為。

從上邊的計(jì)算結(jié)果可以看出在水中誕生一只雞的概率為1/6. 38×10139。這是最簡(jiǎn)單的假設(shè)，雞的分子組合是有規(guī)律的，是按照它特有的遺傳系統(tǒng)排列組合的。我們僅僅是抽取了它所需要的分子種類數(shù)，還沒有進(jìn)行排序如果要乘于這100種分子的全排列這個(gè)概率會(huì)更小。另外這個(gè)抽取的只是種類數(shù)，雞的體內(nèi)其實(shí)含有很多相同的分子，繼續(xù)分析下去概率只會(huì)越來越小。把這種概率轉(zhuǎn)換成其它易懂的事件，人們就會(huì)明白這個(gè)概率有多恐怖。假設(shè)地球上70億人不吃不喝每人每分鐘選出一種組合數(shù)，也就是從1000種分子中抽取互不完全相同的100種分子的組合數(shù)，這70億人不吃不喝一年能抽取3.7×1016個(gè)組合數(shù)，要完成6.38×10139這么多組合數(shù)需要1.72× 10114億年。已知宇宙的年齡是90億年，宇宙要重生1.9×1099萬億次才能誕生一只雞。這種概率只能說明沒有遺傳系統(tǒng)，地球上幾乎沒有誕生出兩只相同雞的可能性。我們看到現(xiàn)在這個(gè)世界上有成千上萬只同一品種的雞，這說明在雞產(chǎn)生的時(shí)候，已經(jīng)有了遺傳單位也就是卵。

1.2.2時(shí)間上的不可能性 如果說在不依靠卵繁殖的情況下，要進(jìn)化出一只雞所需要的時(shí)間可能要花費(fèi)數(shù)億年，也就是說當(dāng)?shù)诙浑u產(chǎn)生后，第一只雞可能已經(jīng)死了數(shù)億年，按這種情況來看地球上根本不可能同時(shí)存在兩只相同的雞。

1.2.3性別上的不確定性 性別的分離來自于自然分工或社會(huì)分工，這是需要進(jìn)化的，如果出現(xiàn)同種性別的個(gè)體仍不能產(chǎn)生有生殖能力的卵。

總之，在這個(gè)世界上雞是不可能先于卵出現(xiàn)的，之前我們也看到了卵也不可能先于雞出現(xiàn)。現(xiàn)實(shí)中我們看到成千上萬只雞，現(xiàn)在只有一種可能性——雞卵必須同生。

從雞卵同生我們可以得出結(jié)論沒有遺傳系統(tǒng)這個(gè)世界不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)相同的生命個(gè)體。在宏觀上我們已經(jīng)可以得出“生命結(jié)構(gòu)與遺傳系統(tǒng)的同誕生理論”。

2 生命分子與遺傳分子同誕生理論

2.1 生命分子先于遺傳分子產(chǎn)生的不可能性

很多證據(jù)都證明生命起源于水中，據(jù)科學(xué)家推測(cè)生命誕生于原始海洋［3］。大家都知道蛋白質(zhì)（生命分子）是生命結(jié)構(gòu)的必要組成成分。我們就計(jì)算一下兩種相同蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生的概率。假設(shè)該蛋白質(zhì)分子由20種氨基酸或小分子構(gòu)成，那么在原始海洋中有成千上萬種小分子，如果這些分子隨機(jī)組合產(chǎn)生出該種蛋白質(zhì)分子的概率是多少？假設(shè)海洋中有1000種小分子（包括多種氨基酸）。那么隨機(jī)抽取20種分子剛好能夠組合成該種蛋白質(zhì)的組合數(shù)是。

從概率上看沒有遺傳系統(tǒng)兩種蛋白質(zhì)分子由小分子自由組合最后分子結(jié)構(gòu)完全相同的概率為：

以上抽樣方法仍然是最簡(jiǎn)便、最理想化的抽樣方法，如果這種抽樣得出的概率都與現(xiàn)實(shí)不符，那就說明蛋白質(zhì)在沒遺傳分子編碼時(shí)是不可能產(chǎn)生相同個(gè)體的。對(duì)于計(jì)算結(jié)果我們?nèi)砸阉D(zhuǎn)化成人們易懂的事件。還是假設(shè)全世界70億人每分鐘分離出一種組合，這些組合都不能完全相同，他們一年分離的數(shù)量是3.7×1016個(gè)，那么完成所有的抽樣需要9.1×1015億年。無論是產(chǎn)生單個(gè)蛋白質(zhì)的幾率還是產(chǎn)生兩個(gè)相同的蛋白質(zhì)的概率都是極其低微的。沒有遺傳分子誕生兩個(gè)相同蛋白質(zhì)分子的時(shí)間也是個(gè)天文數(shù)字，這數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了宇宙的年齡，所以我們?nèi)匀煌茢鄾]有遺傳分子仍不能同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)相同的蛋白質(zhì)分子。

下邊我們來分析一下先有遺傳分子再有蛋白質(zhì)分子的可能行。

2.2 遺傳分子先于生命分子產(chǎn)生的不可能性

遺傳分子的產(chǎn)生要遵循自我完善原則 遺傳分子要合成生命分子（蛋白質(zhì)）首先要完善自身結(jié)構(gòu)。

遺傳分子的產(chǎn)生要遵循功能性原則 在完善自身結(jié)構(gòu)的同時(shí)遺傳分子要誕生相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)，或者說遺傳分子的自身結(jié)構(gòu)要有合成生命分子的功能。

遺傳分子的產(chǎn)生要遵循目的性原則 遺傳分子合成生命分子要有一定的原因，它不可能無緣無故的合成生命分子，合成生命分子的目的可能是為了利用生命分子的相關(guān)功能。遺傳分子合成生命分子后它們會(huì)分離，在茫茫的海洋中，生命分子有可能一去不回，這么看來，遺傳分子的目的性完全沒有達(dá)到。既然遺傳分子想利用生命分子的功能那么它就會(huì)把自己和生命分子固定在一起，但是固定在一起，就沒有辦法合成下一個(gè)生命分子，只有這個(gè)生命共同體同時(shí)復(fù)制才會(huì)產(chǎn)生另外的個(gè)體。

前邊我們談到了遺傳分子要合成生命分子就要遵循自我完善和功能性原則，也就是說第一個(gè)遺傳分子要自我產(chǎn)生。如果第一個(gè)分子能夠自我產(chǎn)生那么它為么還要合成生命分子？從而依靠生命分子來幫助自己自我復(fù)制。顯然遺傳分子不可能自我產(chǎn)生甚至自我復(fù)制，所以遺傳分子是不可能在生命分子之前產(chǎn)生。

以此論斷在微觀上生命分子和遺傳分子仍然是同時(shí)誕生的。

3 生命的產(chǎn)生

3.1 生命共同體的產(chǎn)生

如果蛋白質(zhì)分子和遺傳分子同時(shí)誕生，在沒有形成細(xì)胞前，根據(jù)以上推論這兩個(gè)分子必須是共生的，在這里我們就把這一共生體稱為生命共同體。

為了解釋生命的誕生我們可以把生命的產(chǎn)生分成兩個(gè)階段：一是追求結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的階段；二是追求時(shí)間上穩(wěn)定的階段。

3.1.1追求結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的階段 之前我們推測(cè)了蛋白質(zhì)產(chǎn)生的過程是和遺傳分子相生相伴的，它們共同形成了生命共同體。小分子不斷突破原來的狀態(tài)，往更高級(jí)的分子躍遷，最終實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定狀態(tài)。我們把生命共同體產(chǎn)生的過程稱之為分子追求結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的階段。

3.1.2追求時(shí)間上穩(wěn)定的階段 生命共同體產(chǎn)生后物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了質(zhì)變，它從以前的靜止?fàn)顟B(tài)變成了活躍狀態(tài)，它甚至需要一些能量來維持自身的活躍狀態(tài)，為了獲得能量和合成、復(fù)制材料，生命共同體開始了新的征程。新的活躍狀態(tài)嚴(yán)格受時(shí)間限制，很短的時(shí)間內(nèi)生命共同體就會(huì)喪失活性，為了持續(xù)生命特性，生命共同體一直在尋找穩(wěn)定機(jī)制，這個(gè)階段稱之為生命共同體追求時(shí)間上穩(wěn)定的階段。

3.2 生命形成的規(guī)律與原則

3.2.1追求穩(wěn)定性原則 慣性定律和守恒定律在生物和化學(xué)界都是通用的。一切化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是為了獲得一種平衡或者穩(wěn)定狀態(tài)。物質(zhì)有保持原來狀態(tài)的性質(zhì)，沒有外界條件干擾的情況下物質(zhì)通常會(huì)保持自己原來的穩(wěn)定狀態(tài)，但是自然規(guī)律時(shí)常會(huì)打破這種平衡，物質(zhì)總是在被動(dòng)的接受自然規(guī)律帶來的改變，它們不斷地從一個(gè)小穩(wěn)定來到另外一個(gè)小穩(wěn)定，最終從一個(gè)小分子逐漸演變成一個(gè)有機(jī)大分子。物質(zhì)向生命體演變的過程是保持原有穩(wěn)定狀態(tài)和追逐新的穩(wěn)定狀態(tài)的過程。穩(wěn)定性原則是遺傳產(chǎn)生的基礎(chǔ)，也是生命產(chǎn)生最重要的環(huán)節(jié)。

3.2.2批量生產(chǎn)原則 生命體的出現(xiàn)必須有一定的數(shù)量，少于一定的數(shù)量，生命的進(jìn)化毫無意義可談。以雞卵同生為例，假設(shè)這世界上有了一對(duì)雌、雄雞，其中一只雞在還沒有長(zhǎng)成性成熟個(gè)體的時(shí)候夭折了，比如被狼吃了，被閃電劈死了或者說得了瘟疫，那么進(jìn)化就此失敗。只有有了一定的數(shù)量生命才能穩(wěn)定的遺傳進(jìn)化，生命的產(chǎn)生遵循批量產(chǎn)生原則。

3.2.3有序性原則 基于批量生產(chǎn)原則我們就能獲得有序性原則。因?yàn)闆]有有序性這個(gè)世界是不會(huì)產(chǎn)生同種生命的。生命的批量產(chǎn)生意味著同一種生物共用一套遺傳模板，在合成生命體時(shí)分子的排列是嚴(yán)格有序的。

3.3 類細(xì)胞生命結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生

生命共同體的分離是產(chǎn)生類細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。隨著進(jìn)化生命共同體為了提高工作效率，并建立更大更穩(wěn)定的群體，蛋白質(zhì)（生命分子）與遺傳分子分離，但是為了避免蛋白質(zhì)這種功能分子一去不回，這個(gè)生命共同體在分離之前建立了一道屏障——細(xì)胞膜或細(xì)胞壁，就此類細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。

總結(jié)

生命的產(chǎn)生是各種自然力量共同作用的結(jié)果，在研究生命起源的問題上如果僅僅依靠一門學(xué)科已是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。在集哲學(xué)、進(jìn)化論、物理學(xué)、文學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)，生物學(xué)等多門學(xué)科方得出本文結(jié)論。我們只能說生命向前躍進(jìn)一步是艱難的，而科學(xué)家往生命起源的道路上踏進(jìn)一步更是步履維艱。在生命追逐時(shí)間上穩(wěn)定性的過程中人類同樣是一份子，要想延長(zhǎng)人類壽命，克服各種疾病，我們只能永不停歇的向大自然進(jìn)軍。

［1］http：//wenwen.sogou.com/z/q1702157411.htm

［2］任勇洋.2016教師招聘考試·中學(xué)政治［M］.北京，首都師范大學(xué)出版社，2015-7： 230-250.

［3］劉少宸.把達(dá)爾文帶回家［M］.長(zhǎng)春：吉林，科學(xué)技術(shù)出版社，2015-1： 20-23.

Vita is an approach for material to maintain its structural stability. Heredity is a heredity while evolution is an effective approach for vita to keep it temporal stability. The producing of vita is a systematic and principled process.

Vita genetic system evolution The theory of

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1674-2060（2016）02-0283-02