【正文】 21世紀將是生命科學的世紀 在我們居住的地球上，幾乎到處都有生命的蹤跡。生命和化學是緊密相連的，生命過程中充滿著各種生物化學反應。人體可以說是一個化學反應的綜合體。若沒有化學變化，地球上就不會有生命，更不會有人類本身。 20世紀初，堅韌不拔的科學家們在謎一樣的人體中發(fā)現(xiàn)了能解開生命奧秘的基本因子 — 基因。伴隨而來的，必將是生命科學和技術在 21世紀的飛速發(fā)展。 生命是如何起源的？ 第一節(jié) 生命的化學基礎 什么是生命？ 被精子包圍的卵子 人之初： 16個星期之后 受精卵發(fā)育成 初具雛形的胎兒 對 生命起源 的思考 ,就象對 宇宙起源 的思考一樣 , 構(gòu)成人類理性思維中 最富有挑戰(zhàn)性 ,亦最有吸引力 的問題之一。 自古以來 , 杰出的思想家、哲學家和科學家，都試著 提出 / 回答這些問題。 什么是生命？ 什么時候開始形成生命？ 生命是如何形成的？ 生命世界又何以如此千姿百態(tài)？ 這些問題都尚未解決，就如同生命科學還沒有走到終極。 三、尋求生物進化的軌跡 一、什么是生命 二、有關生命起源的種種假說 一、什么是生命 生命的特征 什么是生命？初看起來 , 這是一個常識問題。仔細推敲，卻很難用一、二句話說清楚。 特征 是生物 , 可能不 不是生物 ,可能 表現(xiàn)此特征 表現(xiàn)此特征 運動 植物 河流 生長 成年動物 山脈 新陳代謝 古蓮子 云朵 繁殖 休眠孢子 火焰 應答 植物人 機械 特征 是生物 , 可能不 不是生物 ,可能 表現(xiàn)此特征 表現(xiàn)此特征 細胞 …… …… 遺傳 …… …… 死亡 …… …… 演化 …… …… … 上述被列入生命特征的每一條，都可能在 哲 學詭辯 中受到詰難。 生命是由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系，它具有不斷自我更新、繁殖后代以及對外界產(chǎn)生反應的能力。 ——“負熵 ” 根據(jù)熱力學第二定律：任何自發(fā)過程總是朝著使體系越來越混亂，越來越無序的方向，即朝著熵增加的方向變化。生命的演化過程總是朝著熵減少的方向進行，一旦負熵的增加趨近于零，生命將趨向終結(jié)，走向死亡。 “ 定義 ” (1)生命的物質(zhì)基礎是蛋白質(zhì)和核酸。 (2)生命運動的本質(zhì)特征是不斷自我更新，是一個不斷與外界進行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)。 (3)生命是物質(zhì)的運動，是物質(zhì)運動的一種高級的特殊的實在形式。 生命的元素組成： (一 )C、 H、 O、 N是組成生物體的基本化學 元素 (二 )種類： 主要有 20多種 (三 )分類： 水分子的生物功能 生命離不開水，水是生命活動的基礎。人體組織中，水的含量最高，骨組織中為 20%，腦細胞中為 85%。通常占細胞總量 70%～ 80%。細胞中的所有反應都是在水中進行的，所以水是細胞生命活動的介質(zhì)。 細胞中各主要成分的含量 生命的化學組成 —— 生物大分子 氨基酸 ￣ 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)、酶、調(diào)節(jié)物 核苷酸 ￣ 核酸 遺傳信息 單糖 ￣ 多糖 結(jié)構(gòu)、能源、信息 脂類 結(jié)構(gòu)、能源、信息 二、有關生命起源的種種假說 自古以來，有關生命起源出現(xiàn)過多種假說。 神造論 ——上帝創(chuàng)造萬物，最后造人。 (見圣經(jīng)故事 ) 自然發(fā)生論 ——生物是從非生物環(huán)境中自然發(fā)生出來的 腐草化螢 腐肉生蛆 淤泥生鼠 宇生論 ——地球上生命來自宇宙空間別的星球。仍留下問題：“別的星球上生命如何起源”。 廣為接受的生命起源學說： 1924 年蘇聯(lián)生物學家 奧巴林 發(fā)表「 生命起源 」。 1929 年英國遺傳學家 霍爾丹 也提出類似觀點。 1936 奧巴林 專著再版，他提出的生命起源學說引起世界重視。 生命起源發(fā)生在什么時候？ 天文學家估計地球形成于約 45億年前。 迄今找到的最早的化石記錄了 35 億年前的原核生物。 所以，生命起源大約發(fā)生在距今 45－ 35 億年 間。 生命起源時的地球環(huán)境 200億年前 沒有物質(zhì)和能量，沒有時間 , 沒有空間。 150億年前 大爆炸，產(chǎn)生能量、質(zhì)量，開始時間、空間。 45億年前 太陽系形成 地球形成 地球和其他幾個行星一樣，是從太陽旋轉(zhuǎn)甩出的的一團物質(zhì)組成。 化學進化 —— 由簡單小分子到復合大分子（化學進化假說） 隨著地表的冷卻，水的積累