講完這些地球上或鄰近地球的外星生命可能存在處後,讓我們放長眼光眺望一下之前提到的係外行星。宇宙中可能存在著數以十億計的宜居天體。我們在過去的十年中對外部世界進行探索,每年都會發現十幾顆可能擁有有機化合物的係外行星。例如,在“HD209458b”係外行星的大氣中,發現了水、甲烷、二氧化碳等物質的存在,這些都是生命存在的關鍵。當然,這些還都隻是滄海一粟,其他可能支撐生命存活的天體還數不勝數。
2005年,一個由世界各國天文學家組成的研究小組發現,瀕死的紅巨星可能可以像去纖顫器一樣,讓冰質的行星起死回生。科學家們相信,這種重生也可能會導致生命存在的新環境的形成。地球之所以如此適宜生命的生存是因為它所處的位置,因為地球與太陽的距離不遠也不近。太近了,地球上的水將會被太陽的熱度蒸發一空;太遠了,地球又會被凍結成冰球。在恒星死亡之前會爆發進入紅巨星階段,體積迅速膨脹,釋放出更多可以讓行星升溫的輻射。如果來自紅巨星的輻射能夠將一度冰封的衛星或係外行星解凍,行星上的冰層融化成液態水,從而在流動的海洋中就可為生命的形成搭建平台。
最近,在銀河係中的一個恒星的生成區,科學家發現其擁有被找到地外生命的潛能。2010年5月,“赫歇爾”空間天文台宣稱,距地球大約1500光年的獵戶星雲表現出了擁有生命存在的有機化學物質的跡象。通過對用天文望遠鏡觀測到的數據進行分析,天文學家們能夠檢測出維持生命存在的各種物質分子的信號,如水、一氧化碳、甲醛、二甲醚、甲醇、氰化氫、氧化硫等。
宇宙是一個不可思議的大空間,充滿了各類行星、恒星、星雲、星係、氣體和塵埃。我們人類永遠無法探索其全部。或許確實有其他外星生命的存在,但它們處於宇宙的某一處,我們也許根本沒有能力找到它們。此外,我們或許應該重新思考一下,我們對外星生命的探索是否太過狹隘?我們似乎一直都隻是在尋找跟地球生命類似的生命。而我們所知道的生命,是由氨基酸和DNA組成的,這些生命需要有水才能存活。
但是,著名的天體物理學家斯蒂芬·霍金則認為,宇宙中可能真有係外生命存在,不過我們無法想象得到,也許它並不是碳基生命。如果真是這樣,我們有可能無意中已經找到了生命,但錯過了它們,因為我們一直是以地球生命的標準在尋找外星生命。不管怎麼說,尋找地外生命的曆程仍將繼續。從現今我們所了解探知到的信息來看,我們有理由相信外星生命的存在。宇宙中大大小小類似地球的星球不計其數,有足以媲美人類的高等智慧生物的存在也不是不可能。
正如卡爾·薩根所言:“宇宙很大,比我們每個人的想象都要大,如果隻有我們,不是有點太浪費空間了嗎?”當然,我們所說的外星生命不僅包括長相怪異的外星人,也包括所有有生命特征的物質,因為生命總是在進化的,或許哪天我們在某個星球上發現的微小生命物質,經過長期的演化,真就進化出存在於我們想象中的外星人了。隻是,希望當我們找到它們時,它們是友好的。
21世紀,生命科學不僅要揭示其基本原理,探索新技術,而且還要進行多學科的交叉和滲透,並廣泛地運用生命科學的原理和方法去解決當今人類麵臨的食品、人口、健康、資源、生態、環境、能源、信息和材料等問題。首先,為了人類生命的健康,生命科學的主題逐漸發生了改變,近年來醫學的實踐表明,雖然生命科學已經深入到分子、亞分子層次,雖然人類全基因組測序已經完成,蛋白質組學、結構生物學、基因工程藥物和基因治療技術正迅速發展。但是,離現代社會流行病的預防、控製、診斷、治療等問題的解決,尚有很大差距。這就意味著現代醫學模式也會發生相應的變革。其次,人類生存環境的惡化成為世界各國共同關注的問題。追求片麵的經濟增長使人類嚐到了環境惡化帶來的苦果,人類必須對自身的經濟活動做出調整,以便在人化自然中尋求新的平衡。再次,由於世界人口和資源的嚴峻情況,迫使人類把利用資源的範圍擴大到世代繁衍生息的地球以外,空間生命科學即將應運而生。空間生命科學的主要任務是研究在空間特殊環境條件下生命活動的基本規律,從而產生了空間植物學、空間動物學、空間微生物學、空間生理學和航天生命科學等。
從某種意義上來講,生命科學的發展直接影響著人類的生存模式,也直接影響著科技與人和諧發展新模式的構建,同時,也將會在促進自然科學發展、社會經濟協調發展、知識創新和精神文明建設中發揮越來越大的作用。
結語豐富多彩的生命世界引領我們跨越億萬年的時空,去追溯生命的起源。借助越來越先進的科學技術手段,捕捉生命在行進途中留下的痕跡,還原生命成長的軌跡,我們看到了生命從無到有、從簡單到複雜,艱辛曲折走到今天的幸運與不易。
回顧生命的曆程,我們不僅看到了生命的昨天,還看到了生命的今天甚至還有明天。對於生命的研究與探索,人類從沒有停止過腳步,19世紀以來,生命科學更是充滿活力,獲得了前所未有的發展。
在1838年和1839年,德國的施萊登和施旺分別通過對植物和動物細胞的研究,提出了細胞學說,揭示了一切生物的基本構造單位是細胞。1859年,英國科學家達爾文出版巨著《物種起源》,提出了進化論學說,認為生物是由低級向高級不斷進化的。生物的變異和自然選擇是推動生物進化的根本原因。孟德爾發現了生物性狀遺傳的兩個基本定律,即分離定律和自由組合定律,開始了遺傳學的研究。
20世紀初,摩爾根進一步提出了基因定位於染色體上,開辟了一條遺傳學和細胞學緊密結合的研究道路。1953年,沃森和克裏克的論文《核酸的分子結構——脫氧核糖核酸的結構》揭示了DNA的雙螺旋結構,表明了遺傳物質的一種可能的複製機製,揭示了生命的奧秘。2000年,人類基因組計劃工作框架圖勝利完成。2001年,科學家又發現RNA的多才多藝,它不僅是遺傳物質的信使,還能執行其他工作。2005年,有關人類進化的研究在基因層次方麵取得重要進展。2007年,“基因靶向”技術的發展與應用在闡明人類疾病的發生機製方麵發揮了至關重要的作用。2008年,癌症治療研究獲重大進展,癌症基因名單的擴充使人們在基因方麵對癌症的治療提出了新的思路。端粒和端粒酶的作用被發現,它揭開了人類衰老和癌症等疾病的奧秘,有助於新的治療方法的發展,同年科學家構築了顯示不同的抗生素是如何抑製核糖體功能的三維結構模型,對於研發新的抗生素,直接幫助減輕人類的病痛,拯救生命起到了積極的推動作用。圍繞著人類疾病和健康問題進行的生命科學的探索越來越受到重視。
對生命的研究與探索,讓我們了解了生命的本質、規律,生命不再充滿玄機。我們擁有了一扇窗去窺視個體生命這複雜而又精密的結構是如何組成而又高效運作的,個體生命是如何獲取力量生存而又最終走向消亡的,又為何能生生不息,繁衍至今,演繹著生命的短暫與永恒。對於生命的研究與探索,讓人類憧憬更加光明的未來:生存時間的延長,生存質量的改善。
科學技術的發展,人類活動的頻繁與活躍,創造了豐富的社會財富,極大地改變了生物的生存環境。地球經過幾十億年的滄桑巨變,孕育了生命,生命從無到有經過不斷的進化,才形成了今天物種豐富、繁榮絢麗的生物圈。生物與生物、生物與環境聯係緊密,互相依存又互相製約,形成一個有機整體,使自然生態和食物鏈保持著動態平衡和穩定。1968年,雷蒙德提出了“生物多樣性”的概念,20世紀80年代,“生物多樣性”得到了廣泛傳播與使用。越來越多的人認識到“生物多樣性”的價值。但近百年來,人類在前行的途中高歌猛進,自身發展的同時衍生了一係列的問題:環境汙染、氣候變化、土地荒漠化、生物資源的過度開發等,導致許多物種滅絕或瀕臨滅絕,生物多樣性嚴重減退。地球生物的生存環境、生態平衡正遭受除了“天災”還有“人禍”的嚴重威脅。人類也是地球生物大家庭中的一員,覆巢之下焉有完卵?保護生物多樣性已刻不容緩。1992年,在聯合國環境與發展大會上,153個國家簽署了《生物多樣性公約》。1994年,12月29日(2001年改為5月22日)被定為“國際生物多樣性日”。當時,聯合國秘書長安南曾在生物多樣性國際會議上指出,生物多樣性是人類生命支柱之一,對穩定氣候和恢複土壤起著重要作用,是人類實現可持續發展的重要保障。而今天還有很多人對生物多樣性概念存在誤解,還沒有認識到這是一個事關人類生活質量和發展質量的重要概念。保護生物多樣性不僅是政府的責任,也是國際機構、非政府組織、私營企業乃至所有人的責任,基層社區積極參與尤其重要。
人類曾想以人力模擬締造一個生存空間。美國根據生物圈的結構和功能,建造了完全封閉的生態實驗基地“生物圈Ⅱ號”,經過充分的準備,實驗者進駐其中,但後來實驗以失敗告終。人類也曾想在地球之外尋覓生存的空間。當我們放眼外太空追逐外星生命的時候,我們才知道生命怎可隨處棲居,適宜生存的空間如此難得,怎樣的機緣巧合才有了地球這個生命宜居的家園啊!
曆經數百年的探索,集結曆代科學家的科研成果,如今的我們對生命世界已有了相當深刻的認識。但是,生命世界是如此的豐富多彩,人類對於生命的探索更是僅僅處在初級階段,仍有許多未知的領域等待人們的探索、完善。
我們研究生命,將其係統地分類,深入了解生命的本質,在分子水平上改造生命,使其按照我們所希望的方向改變,從而改善我們的生活,促進人類社會的發展。但是,生命的探索之路是無窮無盡的,這裏仍有許多關於生命的未解之謎等待人們的發掘。
未來可以肯定,生命科學將成為自然學科的帶頭學科,生物技術將不斷與其他高新技術融合;生物芯片、生物能源、生物信息等高科技發展前景廣闊;信息技術和新材料(如納米材料、生物材料、高分子材料、電子技術材料等)會繼續成為人類文明的基石;能源科學會向著低能耗、可持續、可再生、環保方向發展;海洋科學和宇航科學的探索也會隨著材料科學的發展有更深入的發現。總體來說,人類未來的發展是一個“連鎖反應”。各個學科之間相互激發,相互滲透,相互融合,又相互製約,最終達到一種和諧發展,共同促進人類生命科學的進步。
人們已經逐漸意識到在我們生存的環境中已有許多不利的因素,比如說糧食危機、溫室效應、人口問題、資源問題等,這些問題都是在我們人類迅速發展中伴隨產生的問題,也是急需我們解決的問題。這些問題的解決不能僅僅依靠某些人或者是某些國家,必須要靠全世界的國家和人類共同努力。唯有這樣,我們賴以生存的地球這個家園才有可能得到喘息和恢複。
回顧生命的曆程,研究生命的組成、延續與發展,探尋生命活動的本質、規律,係統地給生物分類,讓我們更加深入地了解生命,生命與生命的關係,生命與環境的關係,警醒我們珍愛生命,珍惜生物的多樣性。在地球這個生物的大家園中,人類不能隻享受“特權”,而應承擔起更多的責任!