潘秉安

許多人知道,像源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的中華文化的傳承一樣,我們的DNA也是從祖上繼承而來(lái),而恰恰也是和文化傳承一樣,DNA在傳承中也不斷“推陳出新”“與時(shí)俱進(jìn)”,所以DNA承載的信息一直在發(fā)生著變化——這些改變主要來(lái)自于基因突變和基因重組。
大家知道,DNA是雙螺旋分子鏈,每條分子鏈都是由4種脫氧核糖核苷酸按一定的順序排列形成的。而基因是DNA上的某個(gè)片段,也就是說(shuō)基因是一定數(shù)量的脫氧核糖核苷酸的某種排列。人身體的所有的組成成分,都是在基因的指令下生成的——最初只是一個(gè)受精卵,受精卵里的DNA控制受精卵的分裂和生命的物質(zhì)——蛋白質(zhì)的合成。越來(lái)越多的細(xì)胞出現(xiàn)后,DNA促使細(xì)胞分化形成各種身體組織,有些組織還形成了器官,最后才發(fā)育成了一個(gè)完整的胚胎。
然而許多人不知道的是,就算你知道了整條DNA的脫氧核糖核苷酸的排列順序——事實(shí)上科學(xué)家已經(jīng)完成了人類(lèi)DNA的測(cè)序工作——你仍然不知道DNA中的哪些片段是一個(gè)基因。它們隱藏得如此之深,就像文言文里的句子一樣,句句緊密相連,沒(méi)有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)將其區(qū)分開(kāi)。即使你有可能將所有的基因都進(jìn)行了標(biāo)記,你也無(wú)法知道它們分別具有什么功能。現(xiàn)在的情況是,我們知道了人的某個(gè)性狀(例如單眼皮和雙眼皮)是由基因決定的,但是這個(gè)基因是什么,在哪個(gè)位置,怎么控制這個(gè)性狀的形成等相關(guān)信息我們一無(wú)所知。
我們對(duì)于DNA的認(rèn)識(shí),還處于一個(gè)非常初始的階段。這個(gè)創(chuàng)造了生命的神奇的東西是怎么來(lái)的呢?從進(jìn)化論的觀點(diǎn),我們普遍認(rèn)為如今復(fù)雜的生命最初可以追溯到單細(xì)胞生物。再往前追溯就進(jìn)入生命從無(wú)到有的階段了,問(wèn)題也就變成了單細(xì)胞生物是怎么來(lái)的?目前被廣泛接受的化學(xué)起源說(shuō)認(rèn)為地球最初大氣中的氣體經(jīng)過(guò)雷擊后發(fā)生反應(yīng)形成了氨基酸(蛋白質(zhì)的組成成分)和脫氧核糖核苷酸(DNA的組成成分)等小分子,小分子開(kāi)始慢慢組合成有機(jī)大分子——DNA和蛋白質(zhì),大分子經(jīng)過(guò)相互作用和逐步演變,最終產(chǎn)生了單細(xì)胞生物。
但這個(gè)說(shuō)法確實(shí)太籠統(tǒng),DNA和蛋白質(zhì)是如此的精妙和復(fù)雜,就算有了氨基酸和脫氧核糖核苷酸,制造出它們也不是一件容易的事情。拿人體中的蛋白質(zhì)來(lái)舉例:人體中一共有20種氨基酸,這20種氨基酸按不同種類(lèi)、數(shù)量、順序組成肽鏈,一條肽鏈可含有幾十甚至幾百個(gè)氨基酸。多條肽鏈通過(guò)成鍵、纏繞結(jié)合形成蛋白質(zhì)。這個(gè)過(guò)程顯然極其復(fù)雜,而且人體內(nèi)蛋白質(zhì)的總數(shù)超過(guò)10萬(wàn)種,自然界真的能完成如此困難的工作嗎?
有人會(huì)說(shuō),蛋白質(zhì)是由RNA通過(guò)翻譯產(chǎn)生的,而RNA是DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的,那么蛋白質(zhì)根本上就是由DNA產(chǎn)生。所以,原始的宇宙只需要產(chǎn)生一部分蛋白質(zhì),和DNA結(jié)合形成具有生命活力的東西,隨著進(jìn)化的進(jìn)行,更加復(fù)雜的蛋白質(zhì)再由DNA產(chǎn)生。這一說(shuō)法有一定的道理,但是需要清楚的一點(diǎn)是,DNA的結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜——人的一條DNA長(zhǎng)鏈擁有幾千萬(wàn)甚至上億個(gè)脫氧核糖核苷酸,形成這樣的一條鏈,簡(jiǎn)直難于登天。這就好像有了磚頭,要成為摩天大樓仍然像登天一樣難。即使地球上有氨基酸和脫氧核糖核苷酸,事情遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。有人認(rèn)為,DNA會(huì)不會(huì)有可能是外星人制造的?
2019年9月,日本北海道大學(xué)低溫科學(xué)研究所的科學(xué)家大場(chǎng)康弘宣布:組成DNA的脫氧核糖核苷酸可以在星際云中形成!
星際云,顧名思義,是一種狀態(tài)類(lèi)似云的物體,它由太空中大量漫游的微粒聚集而形成。大場(chǎng)康弘在實(shí)驗(yàn)室中模擬了星際云所處的太空環(huán)境——超高真空和超低溫度,并使用氖燈照射模擬恒星對(duì)星際云的紫外輻射,然后在模擬環(huán)境中加入了人造星際云。相關(guān)模擬完成后,當(dāng)大場(chǎng)康弘將一種由水蒸氣、一氧化碳、氨氣和甲醇組成的氣體混合物注入實(shí)驗(yàn)室中的星際云時(shí),令人驚奇的現(xiàn)象發(fā)生了——混合氣體相互反應(yīng)居然產(chǎn)生了氨基酸和脫氧核糖核苷酸!如果說(shuō)原始地球的大氣通過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生脫氧核糖核苷酸是一種猜想的話(huà),現(xiàn)在我們?cè)谀M星際云的實(shí)驗(yàn)室里真真切切的看到了它的產(chǎn)生。
星際云能夠產(chǎn)生脫氧核糖核苷酸,也就意味著星際云也有可能產(chǎn)生DNA。這無(wú)疑說(shuō)明了人類(lèi)的DNA的來(lái)源存在一種可能性——太空!
其實(shí),DNA可能來(lái)自太空的證據(jù)幾年前就被發(fā)現(xiàn)了——2011年,美國(guó)宇航局的科學(xué)家對(duì)早期墜落在地球上的十幾顆隕石進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這些隕石中含有兩種脫氧核糖核苷酸的組成成分——腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤的類(lèi)似物。這些類(lèi)似物從未在地球上的其它地方被發(fā)現(xiàn)。而既然太空能形成這些類(lèi)似物,應(yīng)該也能形成腺嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤。

所以,DNA是不是外星人制造的我們不知道,但大場(chǎng)康弘的研究和美國(guó)宇航局的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明我們的DNA有可能是在太空中合成并跟著隕石掉落到地球的,然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化最終形成了地球如今復(fù)雜的生命系統(tǒng)。
當(dāng)然,這一切還只是猜想。還是那句話(huà),從脫氧核糖核苷酸到DNA,是一件極其困難的事情,地球上最優(yōu)秀的科幻電影編劇,都無(wú)法想象這個(gè)神奇的場(chǎng)景。所以,人類(lèi)的DNA從哪里來(lái),是怎么形成的,至今還是未解之謎。