约公元前40亿年/生命的起源

路易·巴斯德（Louis Pasteur,1822—1895）

J. B. S．霍尔丹（J. B. S. Haldane,1892—1964）

亚历山大·奥巴林（Alexander Oparin,1894—1980）

地球生命如何起源的问题困扰了学者与哲学家们数千年。我们的这颗行星在形成约十亿年时拥有极其特别的环境，它非常有利于原始大气中的原料合成有机小分子。

生命的起源（约公元前40亿年），原核生物（约公元前39亿年），真核生物（约公元前20亿年），达尔文的自然选择理论（1859），脱氧核糖核酸（DNA,1869），酶（1878），米勒—尤列实验（1953）

微生物化石上的遗迹表明，生命可能早在40亿～42亿年前就在地球上出现了。但是生命是如何发源的呢？“自然发生说”的理念可追溯至古希腊时期，这一理念认为，生命可能来自无生命物质。直到1859年，路易·巴斯德操作的一系列实验才明确反驳了这个观念。不过到了20世纪20年代中期，自然发生说再次复苏，如今它被重新命名为“无生源说”。俄国生物化学家亚历山大·奥巴林和英国进化生物学家J. B. S．霍尔丹各自独立提出：如今，无机原材料合成有机分子的化学反应实验仍然受到某些人推崇，然而原始地球环境与这些化学反应截然不同。科学文献中充斥着各种假定生命起源如何发生的理论，但没有哪个理论获得了一致的认可，而且，其中大多数理论的根据都是不同版本的奥巴林—霍尔丹假说。

自我复制的非生物（无生命）简单有机分子通过自然发生（或生命自生），形成生命，这个过程分为以下几个步骤：大气中的二氧化碳和氮合成诸如氨基酸和氮基化合物之类的有机小分子，其所需能量来自强烈的日照或紫外（UV）辐射；这些有机小分子继续联合，形成大分子，比如蛋白质和核酸；大分子被聚拢到原始细胞中，这些原始小囊是活细胞的前身，外面包裹着一层可调控细胞内在化学成分的膜，在这样的条件下，复制、产能和用能的化学反应得以发生；最后，产生了能够自我复制的核糖核酸（RNA），它是蛋白质合成所需的物质，并且能执行RNA复制所需的酶催化功能。独特的化学反应模式令这些新RNA分子成为自我复制的佼佼者，且可以将优异的特性传递给RNA子代。这一过程可能是自然选择的最早期范例。■