【正文】 的發(fā)展，一方面使機械唯物主義自然觀成為不可能，另一方面又為辯證唯物主義自然觀的產(chǎn)生準(zhǔn)備了必要的條件。辯證唯物主義自然觀是馬克思主義哲學(xué)世界觀的一個重要組成部分，它的產(chǎn)生如同整個馬克思主義哲學(xué)產(chǎn)生一樣。除了社會歷史條件；前人在唯物論和辯證法取得的成果等因素外，自然科學(xué)的成就為辯證唯物主義自然觀的生產(chǎn)提供了必不可少的條件。也只有當(dāng)時自然科學(xué)取得的成就，馬克思、恩格斯才能對此進行概括總結(jié)，上升到世界觀的高度，也才能使辯證唯物主義自然觀建立在科學(xué) 23 的基礎(chǔ)上，這一點也是和古代樸素的自然觀相根本區(qū)別。辯證唯物主義自然觀的創(chuàng)立，標(biāo)志著舊的自然哲學(xué)的結(jié)束，是人類自然觀發(fā)展史上的一次重大革命。 辯證唯物主義自然觀的產(chǎn)生為人們認識自然，改造自然提供了強大的思想武器，它擔(dān)負著指導(dǎo)科學(xué)向前發(fā)展的重大使命。但是自然界的發(fā)展是無止境的，人們對它的認識也不會有止境，因而建立在自然科學(xué)成就基礎(chǔ)上的自然觀，也不可能有最后的完備的東西。這決定辯證唯物主義自然觀決不是人類自然觀發(fā)展的終極。它必須隨著自然科學(xué)的發(fā)展，不斷研究自然科學(xué)的新情況，概括自然科學(xué)的新成果，使之不斷得到補充和發(fā)展。否則辯證唯物主義自然觀就要落后于飛速發(fā)展的自然科學(xué)，這樣就擔(dān)負不起指導(dǎo)自然科學(xué)向前發(fā) 24 展的重要使命。事實上當(dāng)代自然科學(xué)的發(fā)展從各個方面向辯證唯物主義自然觀提出了許多新的課題，需要用辯證唯物主義自然觀去研究，去概括和總結(jié)。 25 自然界不僅存在著，而且生長著并消逝著。?存在和演化并非是彼此對立的，它們表達出現(xiàn)實的兩個有關(guān)方面?。為了更全面、更深刻地理解自然界的辯證法，需要在把握其存在方式的基礎(chǔ)上進一步討論其演化發(fā)展問題。 第二章 自然界存在的科學(xué)圖景 （略） 第三章 自然界演化的科學(xué)圖景 26 第一節(jié) 自然界的演化 一、自然界演化序列 宇宙的起源演化（總星系） → 星系的起源演化 → 恒星的起源演化 → 太陽的起源演化 → 地球的起源演化 → 生命的起源演化 → 生物的進化 → 人類的產(chǎn)生和發(fā)展 → 人類社會的發(fā)展。 二、自然界的演化過程 （一）宇宙的起源和演化 目前 ,關(guān)于宇宙的起源存在多種假說。其中，為大多數(shù)天文學(xué)家接受的一種假說，就是宇宙大爆炸學(xué)說。該學(xué)說認為，宇宙開始于一個原始奇點（即 ? 原始火球 ? ），這個原始奇點溫度極高，密度 27 極大。目前我們還不能用已知的數(shù)學(xué)和物理學(xué)規(guī)律加以說明。在特殊的條件下，原始起點發(fā)生爆炸。隨著爆炸的產(chǎn)生，原始起點溫度逐漸降低，密度逐漸變小，宇宙就不斷膨脹，宇宙就在不斷膨脹中開始形成。宇宙形成后，開始了演化過程，宇宙的演化經(jīng)歷了以下幾個階段： 基本粒子形成階段。 輻射階段或核合成階段。 實物階段。 宇宙大爆炸學(xué)說所以受到廣泛的重視，因為一方面這一學(xué)說提出了宇宙本身的演化發(fā)展史，另一方面，在一些問題上得到 了天文觀察事實的支持。 28 第一，譜線紅移證明了宇宙在不斷膨脹。1842年奧國物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)物體光的波長與物體運動距離之間的關(guān)系。物體離觀察者越遠，物體光波波長越長，反之，則越短，并在光譜儀上表現(xiàn)出，光譜線向紅端移動或向紫端移動。這就叫多普勒效應(yīng)。 1927年哈勃第一個發(fā)現(xiàn)，在觀測星系的時候，譜線的波長都加長了，也就是向紅端移動了。根據(jù)多普勒效應(yīng)，譜線紅移說明我們觀察的星系，都在作遠離我們的運動。而這正符合宇宙膨脹的觀點。因而是對宇宙大爆炸學(xué)說的支持。 第二， 3176。 K微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實了大爆炸假說的預(yù)言。 29 任何物體都會產(chǎn)生輻射熱，因而宇宙中應(yīng)該存在一種爆炸后的剩余輻射，這種輻射彌漫于整個空間。輻射可用溫度表示，根據(jù)宇宙膨脹速度以及氦豐度等，可以計算宇宙每一歷史時期的溫度，大爆炸論的學(xué)者（如伽莫夫）曾預(yù)言，今天的溫度很冷，只有絕對溫度幾度。 1965年，美國貝爾電話實驗室的彭齊阿斯和威爾遜果然在微波波段上探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射，溫度約為 3176。 K。這一發(fā)現(xiàn)因而證實了宇宙大爆炸學(xué)說的預(yù)言。 第三，大爆炸假說能夠較好解釋許多星體中30%左右的氦豐度。 在宇宙中，氫和氦是最豐富的元素，二者豐度之和約占 99%。而且氫和氦的豐度比在許多不同的 30 天體上均為三比一左右。所以各星體中都有 30%左右的氦豐度。為什么會有這樣高的氦豐度？用恒星核反應(yīng)機制不足以說明為什么如此多的氦。而根據(jù)大爆炸理論，早期溫度很高，產(chǎn)生氦的效率也很高，則可以說明這一事實。 以上三個方面的事實，支持了現(xiàn)代宇宙大爆炸學(xué)。因而該學(xué)說廣為流行。但它仍然是一假說，在很多問題上不能作出科學(xué)的解釋。例如：類星體的紅移問題、大尺度天體系統(tǒng)分布的成團傾向問題、原始火球的無限密度的問題等。因而該假說，需要深入進行科學(xué)探索。 31 宇宙誕生示意圖 32 在引力的“魔爪”宇宙的逃生 在大爆炸下與引力平衡 的支撐的宇宙 33 （二）星系和恒星的起源演化 （略） （三）太陽系和地球的起源演化 太陽系的形成 太陽系約在 50億年前形成的，太陽正處在主序星階段的后期。即將進入紅巨星階段。 34 地球的演化 地球大約與太陽同時開始形成。由于重力的作用、碰撞、放射性衰變放熱，使原始地球物質(zhì)逐步收縮，重物質(zhì)沉入核心，輕物質(zhì)浮上來，最后，形成地殼、地幔和地核的分層結(jié)構(gòu)。 地球上大氣的演化：第一代為原始大氣；第二代為還原大氣；第三代氧化大氣。科學(xué)家們推測，氧化大氣至少有 25億年了。 （四）生命的起源和生物的進化 生命的起源 （ 1）什么是生命？ 什么是生命？即生命的本質(zhì)問題，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)還沒有解決的問題。生命的定義不是三言兩語能回答的。 35 一百多年前，恩格斯曾經(jīng)給生命下過一個定義，這個定義說： ? 生命是蛋白體存在的方式，這種方式在本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷自我更新。 ? ，這個定義，從結(jié)構(gòu)與功能兩方面揭示了生命物質(zhì)區(qū)別于無生命物質(zhì)的特征。結(jié)構(gòu)上：恩格斯肯定生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)；在功能上有 ? 不斷自我更新的 ? 能力。在與恩格斯幾乎同一時代的一些科學(xué)家與哲學(xué)家都有給生命加以定義的。如：拉馬克說： ? 生命是在刺激的影響下允許器官活動的一種狀況 ? 。比沙說：? 生命是抵抗死亡的一種整體功能 ? 。斯賓塞說：? 生命 是內(nèi)部關(guān)系對外部關(guān)系的不斷調(diào)節(jié)?等等。這些定義，同恩格斯的定義比較起不，無疑是恩格斯的定義更有科學(xué)的意義。當(dāng)然，應(yīng)該說恩格斯的定義也還是具有歷史局限性。因為當(dāng)時的科學(xué) 36 發(fā)展水平就是那樣。我們把話說回來，即是在今天，已發(fā)現(xiàn)了生命的另一重要的基礎(chǔ)物質(zhì)核酸，然而要給生命下一個確切的科學(xué)定義，也是非常困難的事情。因為生命的本質(zhì)沒有被揭示出來。 目前人們主要是從生命的基本特征來區(qū)分生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)。生命物質(zhì)的基本特征是：第一，具有自我更新的能力；第二，自我復(fù)制；第三，自我調(diào)節(jié)。 以上說的是一般的生物學(xué)生命，那么人的生命與生物學(xué)生命有沒有區(qū)別。如果有區(qū)別，又怎樣區(qū)別？這些問題是當(dāng)代生命哲學(xué)、倫理學(xué)、醫(yī)學(xué)都需要研究和回答。 37 （ 2）生命的起源 關(guān)于生命的起源在自然學(xué)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)有多種觀點，具有代表性的有三種觀點：一是 ? 外來說 ? ，認為生命是地球以外具有生命物體所輸入的；二是 ? 偶然說 ? ，認為生命起源于一次偶然的機會或巧合；三是 ? 必然論 ? ，認為生命起源是地球本身發(fā)展的必然結(jié)果。當(dāng)代科學(xué)研究所提供的材料和成果，更有利于第三種觀點，即 ? 必然論 ? 。 目前認為，生命起源經(jīng)過了一個化學(xué)演化過程。這個過程推測是三個階段：一是，從無機分子到有機小分子；二是，從有機小分子到生物大分子；三是，從生物大分子到原始生命體系的誕生。 38 在 30億年前，地球上出現(xiàn)了生命。其形成過程推測如下： 在大氣和地表中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng) 大量氨基酸、核苷酸、單糖等有機物 由簡單的有機物聚合成復(fù)雜的有機物 出現(xiàn)生物大分子、核酸 …… 出現(xiàn)有自我復(fù)制的生命單體。 39 （ 3）生命起源的現(xiàn)代科學(xué)研究 關(guān)于生命起源的模擬實驗 在原始地球條件下，從無機物中會不會形成有機分子呢？ 1953年在美國一個實驗室作研究生的米勒通過實驗回答了這個問題，他模擬地球原始大氣，以甲烷、氨、水蒸氣和氫等混合氣體作為材料，放到一個實驗裝置下，火花放電一周，產(chǎn)生了十一種氨基酸，其中有四種（甘、丙、天冬、谷）氨基酸與天然蛋白質(zhì)中的氨基酸相同。 米勒的實驗是很重要的：第一，這些化合物形成很快（一周的時間），數(shù)量也很多（形成了十一種氨基酸和其它一些復(fù)雜有機物），開創(chuàng)了研究生命起源的新篇章；第二，米勒的實驗中形成的有機分子恰巧都是活的組織所具有的。這些 40 簡單分子變成比較復(fù)雜的分子途經(jīng)，正好表明是朝著生命的方向前進。 以后艾貝爾森在米勒的混合氣體中再加入 CO、 CO N O2等氣體，實驗結(jié)果表明，當(dāng)混合氣體是氧化性時，便形不成氨基酸，整個氣體是還性時，則產(chǎn)生氨基酸。 1959年，兩個德國科學(xué)家格羅特和維林霍夫設(shè)計了一個用紫外線代替放電的實驗，他們也得到了氨基酸。這說明在無機分子形成有機分子過程中，起作用的能量不一定是放電。 除氨基酸外，其它有機分子在模擬條件下，也形成了。 1961年西班牙血統(tǒng)的美國生物化學(xué)家奧羅通過給氰化氫和氨的水溶液加熱形成了核酸堿其中很重要的腺嘌呤。 1962年奧洛又用甲醛作為原料之一，制成了核酸的其它成分，核糖和脫氧核糖。 41 1963年錫蘭出生的生物化學(xué)家波南佩魯馬也用電子加速產(chǎn)生的高能電子照射含有 14C 的甲烷、氫及水蒸氣的混合物也形成了腺嘌呤。 提出蛋白微體學(xué)說的?？怂刮?961年將蘋果酸、尿素、聚磷酸加熱 100—— 140℃ 形成了尿嘧啶。沸里斯與奧吉爾在一九六八年，將氰基乙炔與氰酸離子在室溫下直接反應(yīng)，經(jīng)層析，檢出三種吸收紫外線的物質(zhì)，加熱產(chǎn)生了胞密啶。腺嘌呤也于一九六八年由桑切斯等在實驗條件下生產(chǎn)了。 此外 ,卟啉 (葉綠素與血紅素中的重要萬分 )、核糖、去氧核糖、核昔、核苷酸等也先后在模擬實驗條件下實現(xiàn)。這一切說明組成蛋白質(zhì)與核酸的主要有機分子 ,在原始地球條件下必然會產(chǎn)生 , 42 這已不再是理論上的假設(shè) ,而是通過實驗所證實的事實。 同時，從對隕石的研究中，也間接證明了原始地球完全可以形成氨基酸等有機物。 1970年波南佩魯馬研究了 1969年 9月 28日落在澳大利亞的一塊隕石。仔細分析后發(fā)現(xiàn)，其中有微量的五種氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、頡氨酸和脯氨酸。這些氨基酸都沒有光學(xué)活性，所以隕石里的這些污染，即不是由生命過程形成的，而是由米勒的燒瓶里所發(fā)生的那種非生命化學(xué)過程形成的。 人工合成蛋白質(zhì)與核酸以及基因工程的新成果 43 在現(xiàn)在的條件下，將多個氨基酸合成為具有生物活性的蛋白質(zhì)分子，以及將多個核昔酸合成為具有生物活性的核酸分子是關(guān)于生命起源的化學(xué)演化的第二階段發(fā)展過程的著關(guān)鍵性的一步。 50年代開始，人們就著于進行這一工作。 在這之前，是搞清蛋白質(zhì)與核酸分子結(jié)構(gòu)的工作。 1953年美國化學(xué)家杜維格諾德成功地合成了一個被認為和催產(chǎn)素分子完全一樣的肽鍵。 1961年奧羅等人將甘氨酸溶于氨 水，放在密封管中加熱到 140 ℃ ，結(jié)果得到聚甘氨酸，?？怂沟热擞没旌习被嵋伯a(chǎn)生了多肽。 44 但是人們要想用特定的氨基酸按特定的次序合成一個特定的分子確是十分困難的。因為每次把一個特定的氨基酸連到鏈上以后，要經(jīng)過冗長的步驟，把新形成的化合物從所有其它化合物中分離出來，然后再開始往上加另一個特定的氨基酸。每進行一步，都有相當(dāng)一部分材料消耗在副反應(yīng)中 ,因此 ,即是很簡單的鏈 ,也造不出多少來。 從 1959年開始，美國生物化學(xué)家梅里菲爾德所領(lǐng)導(dǎo)的一個班子開創(chuàng)了一個新方向。他的辦法是：把想要制造的那個鏈的頭