在當代,自生論、特創論(或神創論)、生源論等生命起源學說已被人們所否定,流行的學說主要是後3種,即地球生命論、宇宙胚種論和化學進化論。其中化學進化論是當前比較權威和科學的。
地球生命論:地球是生命之母
地球生命論認為,地球上的生命是在地球上土生土長的。這裏又有兩個分說:一是在地球形成之後出現的,一是在地球形成的過程中產生的。
1953年美國大學生唐來·米勒的實驗證明,“生命的單位”氨基酸能從幾種簡單的無機化合物中得到。此後,“地球產生說”分裂成“泥土說”和“脫氧核糖核酸說”兩派。
20世紀60年代,英國格拉斯哥大學格雷尼姍博士和英格蘭格拉斯大學的凱恩斯·史密斯博士先後提出了生命起源於泥土(粘土)的新學說。他們認為,原始的泥土礦物能“自發”地進行化學反應,這種反應能產生氨基酸,而氨基酸是組成生命的基本單位。大約在40億年前,正是由於這一原因,地球上才第一次出現生命。從70年代起,美國國家航天局的科學家為了證實這一理論,進行了一係列試驗,發現普通粘土確有儲存和輸送能量的功能,而這兩種功能對形成生命是必不可少的。
“脫氧核酸核酸說”是美國斯坦福大學的斯坦利·科林博士與哈佛大學的沃爾塔·吉爾伯特博士在1986年1月20日在日本東京召開的一次國際會議上發表的新見解。根據這種假說,地球上最早出現的生物遺傳基因以脫氧核糖核酸形式出現,使下一代能夠從上一代那裏繼承這種基因,從而形成生命。
多年以來,圍繞著它,人們從各種不同的角度進行了研究,提出了各自不同的見解和觀點。但直到現在,還沒有哪兩個人對此有著完全相同的看法。我們能真正了解35億年前地球上所發生的某些事件的具體細節嗎?研究者們在至少兩點上取得了一致的看法,就是對第一批生命,無論它們以什麼形式出現,都必須具有自我複製的能力和必須攜帶遺傳信息。
自我複製是生命的任何定義的基礎。我們的進化前輩肯定都是些簡單的生物體,它們也必須具備這種功能。為了維持生命,有關自身的信息必須從一代傳給下一代,就是這種以遺傳特性的形式存在的信息,賦予生命以連續性。這些特征在代代相傳過程中的偶然的一點改變,都會使進化成為可能。可是,我們遠古的祖先是怎樣做到這一點的或是他們采取了什麼樣的存在形式卻是我們根本不清楚的。進化論生物學家已經把我們的進化族係樹追溯到35億年前形成的岩層中發現的單細胞生物體時代,但就這些太古代的生物體也已經是很不簡單了。它們已經具有了DNA和RNA組成的基因,而且還有了蛋白質、類脂和其他成分,更簡單的生物體必然更早於它們。
1981年,當科羅拉多大學的托馬斯·塞克發現了一種可自我複製的具有一種酶的功能的RNA時,於是產生了對自我複製機製的新認識。直到那時人們都認為複製是通過DNA這個遺傳信息庫、RNA這個流動的信息傳遞者以及由負責催化過程的酶蛋白質之間的協同作用實現的。而現在塞克已經證明,RNA可以作為一種酶來單獨發揮酶的全部作用。這些新的信息激勵科學家們描繪出由裸露的RNA基因棲息的遠古世界上,這些基因怎樣以它們的方式自我複製直到DNA和蛋白質進化出來並參加到複製程序中來的一幅圖景,這樣就導致了活細胞和被認為是我們的祖先的那些細菌的發展。
即使認為RNA世界更接近於生命的起源的話,它肯定也不是生命的源頭。RNA雖然比細菌簡單得多,但它仍是一個複雜的分子,在其中的一個鏈鎖片斷中就含有30多個相互連接的原子,顯然它還不能構成最原始的景觀。在它之間,必須是構成全部生命基礎的簡單碳基分子——有機化合物。關於早期地球條件下這些有機物的形成,已早在1953年由米勒-尤裏實驗得到證實。在此實驗的基礎上,有人曾提出了傳統的生命起源學說。
但在有關各方提出令人信服的實驗證據以前,生命之源依然是一個難解的謎。當然我們也盼望有那麼一天擁有新技術並做出突破性發現的人們告訴大家,生命是怎樣在各種偶然環境條件下發生的,這將會是我們人類在探索自然奧秘方麵交上的又一個大好運。
宇宙胚種論:猜想與臆說
自然發生說退出了曆史舞台,生源論或生生論又沒有提出地球上最初的生命是如何由來的,於是一些學者提出“宇宙胚種說”,以解釋地球上最早的生命之由來。
宇宙胚種論認為,地球上的生命是“從天而降”的,具體地說,是通過隕石、彗星載體而降落到地球上的,並認為宇宙空間普遍存在著生命物質。例如:科學家們在默切遜隕石中鑒定出19種來自地外空間的氨基酸。1868年,德國學者李比希(1803~1873)首先提出,地球上最初的生命可能來自宇宙間的“胚種”,認為生命的“胚種”可以從一個天體遷移到另一個天體;隻要遷移到適合於生命“胚種”生長發育的天體,“胚種”就能繼續生長,並成為該天體所有生物的祖先。英國分子生物學家F.H.C克裏克等,根據地球生物有統一的遺傳密碼等事實,提出地球上的一切生物都是由數十億年前一個文明星球上的一個“胚種”演化而來。在1993年7月召開的第十屆國際生命起源大會上,有人提出“造成化學反應並導致生命產生的有機物,是與地球碰撞的彗星帶來的”;有人則推斷,是與地球碰撞的其中一顆天體帶著“生命胚種”,把它傳遞給了剛剛誕生不久的地球,從而發育出了地球上的生命。在1996年7月召開的第十一屆國際生命起源會議上,又有些學者提出類似觀點,例如,美國國家航空航天局的空間物理學家M.穆馬、德國萊頓大學的天體物理學家M.格林伯格等主張,地球生命之源可能來自40億年前墜入海洋的一顆或數顆彗星。他們以為,星際空間中含有大量的塵埃,這些塵埃經過恒星等發出的紫外光照射後可以轉化為有機物質,包括生物不可缺少的氨基酸等。地麵實驗室的實驗已證實一些小分子物質在紫外光照射下可以生成氨基酸等物質。科學家運用衛星在宇宙空間進行的實驗,其結果也同上。因此,他們認為氨基酸等有機物質在宇宙空間是最普遍存在的,彗星由於結構鬆散,其表麵會吸收大量有機分子,在太陽紫外線照射下很容易產生類生命物質。1996年3月飛近地球的百武彗星上就載有甲烷等有機物。他們說,約在40億年前彗星墜入地球時,因當時地球大氣密度很高,減慢了彗星下墜速度,使其表麵溫度不會過高,從而保護了其表麵的類生命物質。彗星墜入海洋後,在海水合適的條件下類生命物質形成更為複雜的係統,通常有上百個分子組成的係統。該係統隻讓氧氣、水等小分子進出,而氨基酸不能進出,久而久之促成了該係統的自我複製,進而導致生命的誕生。