生命的起源（上）

高士其

我今天給大家講人類歷史上的第一個故事，也是生物世界的第一個故事。這故事告訴我們天下的生物都是遠親近戚，這故事的題目叫做“生命的起源”。

人間自從有歷史以來，就對于“生命的起源”這問題動過腦筋了。在不同的時代里，有許多偉大的思想家，都對這個問題發生了極大的興趣，這問題會引起了許多科學家、哲學家、宗教家們的熱烈辯論，引起了廣泛的激烈的、尖銳的思想斗爭。

讓我們睜開限睛看一看周圍的自然界吧，我們隨時都可以看到：生物，和無生物。在生物世界里，我們發現無數種類的動物和植物：什么蟲呀、魚呀、鳥呀、獸呀、什么花呀、草呀、樹木呀，真是形形色色，非常熱鬧。但是在這里我們會碰到一個問題：從最簡單的微生物起到最復雜的人類止，各種各樣的生物之間究竟有沒有什么共同的特點呢？有的，那個特點就是“生命”。生物和無生物之間究竟有什么區別呢？有的，那個區別也就是“生命”。那末“生命”究竟是什么呢？最初的“生命”究競是什么樣子呢？“生命”究競是怎樣產生出來的呢？

這些都是很不容易解答的問題。因此，一般人對于“生命的起源”總是搞不通，于是就產生了一些迷信的傳說。

第一種迷信的傳說就是“上帝”的故事：

這故事告訴我們，宇宙萬物都是“上帝”創造出來的。“上帝”在六天之內就創造了全世界。而且還說在第三天他創造了植物，在第五天他創造了魚類和鳥類，在第六天他創造了獸類，最后他創造了人。起初是男人后來是女人，第一個男人的名字叫做“亞當”，他是“上帝”用泥土做成的，“上帝”吹了一口氣它就活了起來。從他身上取下一根肋骨，就造成最初的女人“夏娃”。

第二種迷信的傳說就是“靈魂”的故事：

這故事告訴我們，原來我們的身體并不是活的東西，只有等到“靈魂”投到里面，才會活了起來；“靈魂”就是“生命”。人死了以后，“靈魂”便離別了軀體而投到別處去了。看管這些“靈魂”的人就是魔鬼、神仙和菩薩。這種說法，在我們中國也是很流行的。

此外人們對“生命的起源”還有些唯心的看法：

第一種唯心的看法，就是自然發生的故事：

這里所謂“自然發生”是說：蟲呀、魚呀、鳥呀、老鼠呀，這些小動物們不但是從同類中產生出來，而且又會自然地發生出來的。

例如：魚和蝌蚪是從污水和河底淤泥里自己產生出來的。小老鼠是從垃圾堆里產生出來的。蒼蠅是從糞土和腐肉里產生出來的。虱子是從人汗里面產生出來的。

有這樣看法的人，都忽視了一件事實，就是這些不干凈的地方，也正是小動物們的巢窩，和它們生育的地方。生物是不可能像這個樣子突然地自然發生的。

第二種唯心的看法，就是染色體的故事：

這故事是反動的科學家魏斯曼和摩爾根所造出來的。這故事告訴我們，生物體是由“種質”和“體質”組成的。所謂“種質”，就是生殖質，就是包含在生殖細胞（精蟲和卵）里面，而會傳種產生后代的東西，根據他們的說法，這種東西是無窮無盡的永生不滅的，不能改變的。這種東西就是染色體和染色體中的主要物質“基因”，生命就是從基因起源的。這個故事又告訴我們，“基因”這種神秘莫測的東西，不僅控制著生物的遺傳，而且控制著生物的習性。這個故事是虛偽而荒謬的。早已為米丘林學說所粉碎。而在一九四八年列寧全蘇農業科學院的會議上，又為李森科院士的報告所充分擊潰了。

這些迷信的傳說和唯心的看法，都是被剝削階級和帝國主義者所利用以欺騙人民的。

我今天所要講的，是關于“生命的起源”的一個真實的科學故事，這故事是根據許多科學家的實驗和觀察而從來的，是集合近代天文學、地質學、化學和生物學的研究成果而說明的。

這故事也是出發于唯物主義觀點的。

唯物主義的看法，認為生命的本質是物質的。生命是物質存在的一種特殊形態，生物和非生物之間并沒有打不通的界線。唯物主義的看法以為生命不是立刻可以產生出來的，它是自然發展的一個階段，它是一步又一步地由低級而高級，由簡單而復雜發展起來的。因些，要追究生命的起源，我們必把從地球的歷史上去研究，從最簡單的生物的生活中去研究，從生物的化學構成中去研究。

我現在就把生命起源這個科學的故事分作三部分來講：

第一部分，從地球的歷史上看生命的起源。

第二部分，從顯微鏡下看生命的起源。

第三部分，從化學的變化中看生命的起源。

第一部分：從地球的歷史上看生命的起源

我們的地球從什么時候開始有生命的

我們知道太陽里面是不會有生命的，根握科學家的估計，大概表面的溫度有六千度，內部的溫度更高，因此不會有什么生物存在的。

按照拉普拉斯的假說和其他舊的說法，認為原始的地球是一團火焰，一團正在燃燒中的氣體，直到現在還有火山爆發的現象，噴射出來的大焰里面奔流著各種氣體和熔化的巖石，據說這些巖石的溫度也常常達到一千度左右。在這種溫度下，是不可能有生物存在的。

根據蘇聯科學家施密特院士最新的理論，原始的地球，是由許許多多堅固的塵埃質點形成的。在這個時候地球是冷的。在地球形成之后，由于地球內部放射性原素的瓦解而放射出大量的熱，這種熱超過了地球放射到空間去的熱，在這個時候，地球只可能熱起來不可能冷下去，到了后來，地球內部放射性物質減少，地球才開始冷卻，這是幾十萬萬年以前的事。

當地球溫度增高的時候，地球上物質就變成為可塑性的，輕的就慢慢地升起來，重的壓下去，地面上就起了皺紋。凹凸不平，充滿了熱騰騰的水蒸汽，凸處成為高山，凹處蒸汽冷了變成水，就成為海洋，在原始海洋里，等到環境和氣候都適合于生物生存的時候。才開始出現了最原始、最簡單的生命。

二、地層里的化石告訴我們些什么

什么是地層呢？

地質學家告訴我們，地殼的構造是分成一層一層的，這就叫做地層。愈在下面的地層形成的愈早，年代也愈遠；愈在上面的地層形成的愈晚，年代也愈近。

什么是化石呢？

化石就是古生物學家從這些地層里發掘出來的一種東西。這些東西大部分都是生物體的堅硬部分（如骨骼和介殼之類）年代久了，在地層里變成了石頭的東西而保存下來的。有一部分是火山的印痕（如爬行動物的足跡和樹葉的形態等）在適當的條件下被保存下來的（第一圖）。在化石的發掘和研究中。世界各國的古生物學家都發現生物在地層里出現有一定的順序。愈是低等的生物出現在愈古的地層里。因此對地層的研究，可以說明地球上生命發展的歷史。

地層的研究，還可以使我們說明鳥類和獸類發源的歷史，不管是鳥類或是獸類。也是爬行動物類變來的。雖然那時候人類還沒有在地球上出現，但是我們根據地層的研究，卻很可以斷定有這種事實

我們向地層一層一層地發掘下去，愈走愈古遠，我們可以一直走到這樣的時代——那時候在我們的地球上，非但沒有鳥類和獸類，甚至沒有爬行動物類，沒有兩棲類（水陸兩處都可以住家的動物，如青蛙），也沒有魚類；因為地球上的生命并不是從魚類開始的，在魚類之前，在古代的海洋里，還生存著許多各種各樣的動物，比魚類還要簡單的動物。屬于這種動物的有海綿、珊瑚、水母等。但是就是這些動物，也還不是生命的起源。再往地層里深入，在那里可以發現更簡單動物的遺跡，但是這種遺跡我們很難看得清楚，因為時代已經這樣古遠，這些遺跡保存得很不好，也因為這種生物離開現在的動物是這樣遠，簡直和現在的動物沒有相像的地方。

所以，從地形的化石我們知道，地球上的生命產生得非常之早，并且是從很簡單的生物開始的，但是這究竟是什么樣的生物？并且它們又是怎樣產生的呢？要明白這個問題，我們要依靠別的法子來研究。

第二部分：從顯微鏡下看生命的起源

一、顯微鏡揭穿細胞的秘密

顯微鏡是一架構造相當復雜的工具，用它來看，可以把平常看不見的東西放大到幾十倍、幾百倍、幾千倍。平常看不見的東西，在顯微鏡下就可以看得清清楚楚了。我們人類和動植物的身體，不論那一部分，都可以切成很薄很薄的薄片加以染色（要切成薄片加以染色，是因為這樣才可以使細胞的輪廓分明，內容清晰），放在顯微鏡的下面來看，就可以發現我們人類和動植物的身體都有一個共同的

（圖片見原版面）

特點，一個共同的結構，那就是“細胞”（第二圖）。細胞是什么呢？過去認為細胞就是生命的最小的單位。但是這種說法，現在看起來，是不正確的。因為現在我們知道還有比細胞更小的生命存在。但不管怎么樣，細胞總算是構成我們身體的很小很小的東西了。細胞里面都有一個核，叫做細胞核。細胞外面都有一層薄膜，叫做細胞膜，在細胞膜和細胞核之間布滿了原生質。我們的身體就是由許多這樣的細胞和細胞之間的物質結合而成的。我們人體的各部分細胞的形狀，都不相同，有神經細胞、有筋肉細胞、有骨骼細胞、有皮膚細胞等等，這些，細胞各有它們自己不同的任務，由于它們的分工合作：我們的身體才能夠順利地生長發育。

不但是這樣，生物學家又告訴我們一個事實，這個事實就是我們人類和動植物，在很古遠的時代以前，都有一個共同的祖先，那個共同的祖先，就是一種最簡單的單細胞生物。我們現在的生物世界，也就是由這種最簡單的單細胞生物發展而來的。

但是我們在這里又發生了一個問題了：這種及簡單的單細胞生物，是不是我們地球上生命的最初起源呢？不是的。最近科學的發現告訴我們，地球上的生命并不是從單細胞生物開始的，極簡單的單細胞生物，固然比較其他生物為簡單，但是它的內部構造仍然是很復雜的，它無論如何，還不是最簡單的生物。

二、細胞也可以從蛋白質變成

研究細胞的科學，差不多有一百年的光景。因為受了德國的一位資產階級的科學家叫做魯道爾夫·微耳和的反動學說的欺騙，都認為細胞的前身必定也是細胞，細胞只能由細胞產生。因此，各種生物的身體只是細胞大大小小的集團罷了。后來恩格斯從馬克思科學的觀點來看細胞的起源，就指出了微耳和的這種說未能是錯誤的。恩格斯并不否認細胞是用分裂的方式來繁殖的，但是他斷言，細胞也可以由蛋白質發生的。很顯然的，當地球上出現生命的時候，細胞就是按照這個方式變成的。細胞是從原始的沒有結構的蛋白質慢慢變成的。因此，蛋白質是構成細胞的主要成分，而同時也是細胞發展的基本來源。沒有蛋白質也沒有生命。

這個理論，最近已經由蘇聯的科學家奧·勒柏辛斯卡姬的研究完全證實了。當她最初研究蝌蚪的時候，她發現了在蝌料的血液里沒有細胞結構的卵黃球，會轉變成血球，這個發現指出了，細胞不一定只能由同類的母細胞發生，而又能夠由沒有細胞結構的“生活物質”轉變而成。于是她就選擇了各種各樣的含有“生活物質”的東西，作研究的對象，進行了大量的研究工作。這些“生活物質”就是沒有細胞結構而含有蛋白質、同時能進行新陳代謝作用的東西。她最初研究了鳥、魚和青蛙的卵，當她在研究雞蛋的時候，她發現了卵黃球轉變成為細胞的全部過程。后來她又研究水螅，她用機械的方法，把水螅的細胞一個個都破壞了。但是經過了一小時之后，在她所培養的東西里面就出現了許多針尖般大小的極小極小的小滴子，這些小滴子逐漸長大，長成許多沒有顯著的內部結構的蛋白質小塊，這些蛋白質小塊，加上一些養料，經過一晝夜，就轉變成細胞的形態了。所有這些實驗，告訴我們細胞能從某些沒有細胞結構的更簡單的“生活物質”變成。

三、肉眼看不見的微生物世界

顯微鏡的發明不但揭穿了細胞的秘密，還給我們開辟了一個新的世界，這個新的世界，就是我們肉眼看不見的微生物世界。

在微生物世界里，有三個國家。第一個國家，是原蟲的國家。在這一個國家里的居民，有各種各樣原蟲：有變形蟲、鞭毛蟲、織毛蟲、芽胞蟲，這些都是原蟲的代表（第五圖）。它們雖然都是以單細胞的身份出現，但是它們細胞內部的結構，并不簡單。它們有許多都是人類和動物體內的寄生蟲。它們算是動物界第一代的祖先。

第二個國家，是水藻的國家。在這個國家里的居民，有各種各樣的水藻（第三圖），它們的細胞里面都有葉綠素，會吸收陽光的能力，把炭酸氣和水轉變成醣類。它們算是植物界第一代的祖先。

第三個國家，是細菌的國家，在這個國家里的居民，有各種各樣的球菌、桿菌和螺旋菌（第四圖），有些細菌體內含有芽胞，有些細菌身上帶有莢膜，有些細菌頭上長有鞭毛。但是它們的細胞里面，并沒有一個完整的看得出來的細胞核。因此，細菌實在是最小最簡單的單細胞生物了。

讓我們來看一看細菌的生活吧！細菌是地球上第一大旅行家，它們在空氣中流浪，在水里游泳，在土壤里翻身，在人類和動植物身上搬家，它們旅行到那里，那里就會發生重大的變化。有許多的細菌都是生物界有名的壞蛋，它們是使我們發生傳染病的戰犯，它們是破壞我們人類和動植物的健康的。但是有些細菌對于人類也有益處，因為它們會發酵；人類也會利用它們來造酒，做面包和酸菜，有些細菌不需要空氣，也能夠生存，它們對于土壤的

（圖片見原版面）

改造是起一定作用的。有的細菌，會吸收空氣中的氮，把它固定起來，這對于植物的生長是有功的。還有些細菌生活非常簡單，依靠一些無機物也可以過日子。比如：吃鐵的鐵菌，吃硫的硫菌都是。所以它們也能夠在巖石上和源泉旁邊生長。

細菌的形狀，既是這樣的渺小，它們生活得又這樣的容易而簡單，它們生長的區域又是這樣的廣闊，地球上到處都市它們的蹤跡。那么細菌是不是地球上最原始，最簡單的生命呢？不是的。

四、還有比細菌更小的生物

還有比細菌更小更簡單的生物，它們小得連顯微鏡也看它不見了。這種生物的名字，叫做“濾過性，病毒”，這個古怪的名字，也許大家還沒有聽說過吧！

為什么叫它們濾過性病毒呢？叫做濾過性，是因為它們能夠穿過一種用瓷做成的過濾器。因為洞孔很小，用這種過濾器來濾含有細菌的湯水，細菌都濾不過去，而用來濾含有濾過性病毒的湯水，就會濾過去了。有些濾過性病毒常常帶給我們天花、流行性感冒、傷風、腦炎、砂眼以及其他許多動植物的傳染病。

這些濾過性病毒比細菌還要小幾百倍、幾千倍，最近科學家又發明一種更高度的顯微鏡，叫做“電子顯微鏡”，它可以把所要看的東西放大幾萬倍、幾十萬倍，于是引起天花和流行性感冒用平常的顯微鏡看不見的濾過性病毒，在“電子顯微鏡”下面也現出原形來了。

很明顯，我們提起濾過性病毒，我們已經走近了生物和非生物的界限了，因為這些濾過性病毒的體積比蛋白質分子只大二三倍，而且最小的濾過性病毒比最復雜的蛋白質分子還要小，濾過性病毒也許就是一種特殊復雜的蛋白質吧。

在過去，許多科學家不承認濾過性病毒是活東西，以為它們是和細菌毫無關系的，最近由于蘇聯科學家波什揚的研究，證明了濾過性病毒，不過是細菌的發展的一個階段，濾過性病毒可以轉變成為細菌的形態，細菌也可以轉變成為濾過性病毒的形態，這樣的濾過性病毒，就是在平常顯微鏡下面也可以看得見。這種發現，打破了“細菌只能夠由細菌產生”的舊的傳統觀念。

（中華全國科學技術普及協會來稿）

（圖片見原版面）