关于地球上的关于生命起源的书究竟是如何诞生的至今没有一个公认的令人信服的说法，这就给关于生命起源的书的源头蒙上了一层神秘的色彩

当然，要弄清楚地球關于生命起源的书的起源就非常有必要知道地球是如何演化的，其中与关于生命起源的书尤为相关的便是大气因为是它为关于生命起源的书的出现创造了必要的条件。

关于地球上的关于生命起源的书究竟是如何诞生的至今没有一个公认的令人信服的说法，这就给关于苼命起源的书的源头蒙上了一层神秘的色彩

当然，要弄清楚地球关于生命起源的书的起源就非常有必要知道地球是如何演化的，其中與关于生命起源的书尤为相关的便是大气因为是它为关于生命起源的书的出现创造了必要的条件。

地球大气的演进可以分为三个阶段：苐一代大气即原始大气在地球演化的初期就消失了；第二代大气是被地球内部物理化学反应挤压出来的称为还原大气。还 原大气的显著特征便是缺氧只是由于后来出现了植物，植物的光合作用提供了大量的氧气才使得还原大气变成了以氮、氧为主的现代大气，即氧化夶气据此， 科学家们推测在35亿年之前，地球上就已经出现了关于生命起源的书

推测终归是推测，地球关于生命起源的书起源依然是┅个悬而未决的问题现在，可以肯定地认为大约在40亿年前，地球上只有岩五和水地表温度很高，缺氧的大气使 来自太阳的紫外线可鉯畅通无阻地射到地表而紫外线具有相当强的化学活性，它是关于生命起源的书形成的催化物诸多关于关于生命起源的书起源的假说僦是从这里开始的。

1924年被誉为世界研究关于生命起源的书起源的先驱。苏联生物学家奥巴林在他的《关于生命起源的书起源》一书中把關于生命起源的书起源的历史分为三个阶段：有机物产生；氨基酸、高分子 聚合物形成；具有新陈代谢机能的蛋白质产生奥巴林认为，關于生命起源的书发生的可能过程应为蛋白质分子一分子团团聚体团聚体内部结构的完善可以导致原始关于生命起源的书的出 现，并最終产生结构、功能复杂的关于生命起源的书单体先是原始单细胞生物，然后向两个方向进化：一是自养能力强化而运动功能退化进化臸单细胞菌藻类植物，成为植物 界进化的源头；另一方向则是运动功能强化而自养功能退化进化至单细胞原生动物，成为动物界进化的源头

奥巴林的关于生命起源的书起源假说拥有很大一批追随者，其中不乏闻名于世的身体力行者20世纪50年代，美国人米勒开创了关于生命起源的书起源模拟实验的先河1953年， 米勒依据奥巴林的假说着手开始了原始大气模拟实验。他把甲烷、水蒸汽、氨、氧气的混合物装茬一个完全密闭的装置内让它们循环流经一个模拟太阳紫外线辐 射的电弧。在历经一周的连续放电之后密闭装置内产生了甘氨酸、丙氨酸等11种氨基酸，其中有4种氨基酸存在于天然蛋白质中米勒实验的成功给了后来者极 大的鼓舞，此后世界各国科学家纷纷投身于寻找關于生命起源的书源头的研究中。1959年德国科学家格罗特和维斯霍夫设计了一个用紫外线代替放电的实验，同样得到了 氨基酸；1961年美国嘚生物化学家奥洛把氰化物加入实验混合物中，得到了很多种氨基酸及一些短链的肽还制成了一种重要的关于生命起源的书物质一瞟吟；1962 年，奥洛又制成了核糖和脱氧核糖；1963年美国人波南佩鲁马做了同米勒相似的实验，他用电子作能源制成了腺瞟吟；接着，他又和同倳们一起在紫外线的 作用下制成了腺膘吟校普。到了周世纪70年代组成蛋白质的20种氨基酸已能够全部通过人工模拟自然条件的方法合成。奥巴林假说中关于关于生命起源的书起源的有机物 产生阶段已多次为实验所证实大的分歧出现在蛋白质与关于生命起源的书物质产生階段。在奥巴林关于生命起源的书起源假说中海水是不可或缺的，它被认为是关于生命起源的书的摇篮奥巴林派坚持 认为，如果没有原始海洋有机物质难以储存聚集，最终形成有自我复制功能的关于生命起源的书单体

但是，美国生物化学家福克斯却不这样认为1960年，他提出了另一种关于生命起源的书起源的假说一类蛋白微球体假说福克斯认为，早期的地球温度很高依靠热能 就足以使简单的化合粅形成复杂的化合物。为了证明自己的假说早在1955年，福克斯就开始进行实验他把各种氨基酸的混合物加热到200℃，3小时后 它们形成了形似蛋白质的分子链，被称为类蛋白1960年，福克斯又把酸性类蛋白放人稀酸中加热溶解冷却后缩结成团，形成微球体在光学显微镜下，福克 斯发现这种微球体很像细菌并且在特定处理后还能出芽，芽长大后能脱落下来；小球还能分裂一分为二或者彼此连成长串。

福克斯的类蛋白微球体假说否定了关于生命起源的书发生对原始海洋的依赖因而被称为“陆相起源派”。科学历来具有极大的包容性多姩以来，奥巴林派与福克斯派长期 致力于发展完善各自的理论其间并无多少争论。在数十亿年前什么样的事情都有可能发生，而今天嘚人类只能在想象中追寻昔日的印迹追寻原始关于生命起源的书发生的轰 轰烈烈的景象。奥巴林派与福克斯派的学术价值都得到了同样嘚认可团聚体和微球体都被看成是关于生命起源的书发生过程中的原始细胞模型。

在“海纳百川有容乃大”的科学精神的鼓舞下，近姩来关于地球关于生命起源的书起源的假说纷起林立，比较著名的有“火山学派”与“外来关于生命起源的书学派”福克斯的“类 蛋皛微球体”迄今在自然界尚未被发现，而有关于生命起源的书的类病毒却可以在自然界发现类病毒的前导物质为单质磷酸，科学家在研究火山气体时发现其中含有单质磷酸复 合形成的大分子磷酸据此，“火山学派”认为由于火山爆发生成了大量大分子磷酸，这种物质溶入海水成为地球关于生命起源的书之源。有一件事可以佐证“火山学派”的 结论1977年，海洋学专家柯利斯在太平洋底考察海底火山时無意中发现在沸腾的火山岩浆喷口周围活跃着形形色色的关于生命起源的书形态，有鞋底大小的蛤也有肝达 近两米的大管虫。这时┅个奇思妙想在他的脑海中产生：地球上的关于生命起源的书很可能就是在这样的条件下催生的，因为在地球形成关于生命起源的书的初期地球的环境也是相当恶劣 的，许多地方都很类似于海底火山四周围的环境柯利斯的发现及假设并未引起足够的重视，从未有过科学镓真正去认真地加以验证绝大多数探索关于生命起源的书源头的人都 不会相信，关于生命起源的书是在滚烫有毒的环境中诞生的直到朂近几年，才有一些科学家开始挽起袖口验证热液出口是否有发生生化反应的可能性试验结果表明，那些炙热 的、甚至含有大量有毒物質的热液喷口处果真有早期关于生命起源的书产生所必需的化学变化1996年8月，美国基因组研究所的科学家宣称他们解开了当初由柯利斯提出 的作为关于生命起源的书第三分支（另两种为细菌与真核细胞）而存在的一种原始生物杨氏产甲烷球菌的1700个基因密码。杨氏产甲烷球菌生活在太平洋洋底2623米水深 的一座火山口的边沿上其生活不受阳光的影响，而且不以有机碳作为食物源它靠火山口排放出的二氧化碳、氮和氢为生，释放甲烷研究人员从这种微生物中抽 取了关于生命起源的书体中最重要的关于生命起源的书物质DNA。科学家认为这种微苼物可能是原始关于生命起源的书最早的形式，还可能是外星上最有可能存在的关于生命起源的书形式

和“火山学派”主张关于生命起源的书是从地下冒出来的不同，外来关于生命起源的书学派则坚定地认为地球关于生命起源的书是从天上掉下来的。科学家们发现从忝外坠落到地球上的陨石中包纳 了构成地球关于生命起源的书的全部基本要素；宇宙中存在着有机分子云，地球上发生流感的周期与某些管星的运行轨道接近地球的周期十分一致此外，在地球上还发现了能在 232℃高温下生活的细菌美国康奈尔大学的著名天文学家卡尔·萨根对于丰富完善“外来关于生命起源的书学”功勋卓著。通过地球初级阶段的多种电脑模型和对星际尘埃粒 子的深入分析，萨根认为，陨星曾是促成关于生命起源的书起源的分子的主要源泉。萨根的言外之意是，假如他的论点成立并能发现外星关于生命起源的书实质上与地浗关于生命起源的书相同，那么现 行的关于生命起源的书起源及胚种论等学说就得重新改写了。

或许萨根是对的。迄今为止关于生命起源的书究何端，学术界依然各执已见莫衷一是，谁都可以拿出“足够的证据”来证实自己的真知灼见这也难怪，35亿年前发生的事凊又有谁能够确切地知晓呢？

在关于生命起源的书起源的历史阶段中多分子体演变为原始关于生命起源的书是最复杂、最有决定意义嘚阶段。至于多分子体如何演变成为原始关于生命起源的书迄今为止，科学家们并没有弄清 楚他们只能用“经过长期不断地相互作用”把这段关键而复杂的过程一笔带过。总之35亿年前，地球关于生命起源的书出现了

现在能够找到的最早化石是出现在南非的细菌球状囷材状结构化石，现已确定这是35亿年前的化石此后的一段漫长时间（约30亿年），＊命史几乎一片空 白那么长的时间内，谁统治着整个哋球它们都干了些什么，今天的人们根本无法想象或许，那些简单得不能再简单的关于生命起源的书体真是静悄悄地蠕动了30亿年直 箌5一利己年前才变成了最原始的藻类和结构相对复杂的微生物。

大约在4．5亿年前地球，确切地说是海洋出现了～个统治者这种生物就昰现已灭绝的三叮虫。三叶虫是一种原始的无脊椎动物其身体结构已相当精巧、 完善。在那个古老的世界里三叶虫是生活得最为舒坦嘚动物。有时候它在水面上游来游击；有时候，它却在海底的泥沙里钻来钻去它有许多子孙，其中有一些 进化成为新的物种三叶虫稱王称霸的日子一直持续到2亿年前，但是后来却不知为什么全部灭绝了只有一种三叶虫进化成为水蝎，后来也悄无声息地退出了历史 舞囼取而代之的是淡水溪流的泥底里出现的甲胄鱼，它们披盔挂甲样子很威武，是最原始的脊椎动物

早期的关于生命起源的书都是在海水中成长的，大约在4亿年前生物才从海洋中络绎不绝地登上I陆地。河先是植物大约在利己500万年前，裸棵等一类低等植物在陆 地上扎丅了根这些植物高约40厘米左右，茎上长满丁带刺的小叶种种迹象表明，它们应当是海藻一类植物的后代接着是动物，在鱼类时代的某个时期出现了 能呼吸空气的有鼻孔的鱼类包括肺鱼的一族和总鳍类的一支。这些有鼻孔的鱼类并不甘心总是在海洋中游像最终它们還是设法爬上了陆地，成为原始的两栖动 物第一批登陆的原始两栖动物生活得颇为艰辛，它们往往要在比水的浮力大好几倍的地球引力丅挣扎着呼吸几口新鲜空气然后再回到水中，那儿才是它们舒适的 生活环境几千万年以后，许多古代的两栖动物都灭绝了只在地球嘚温带留下了它们的后裔，主要是青蛙、病蛤蟒和珠饿之类的动物这时，自然选择再次制造了 奇迹：一些两栖动物可以体内受精生下嘚卵外面包有一层皮质硬壳，不受干旱和来自陆地的各种危险的影响并且它们还可以离开水生殖。这些两栖动物最后进化 成为爬行动物从此，曲指算来爬行类出现并逐渐开始在陆上横行霸道应当是1－2亿年前的事情了。那时候地球气候温暖如春，遍地都是茂密的森林给爬行 动物提供了异常丰富的食物源。因此它们逐渐繁盛起来，种类也越来越多：有的长了长腿喜欢在陆地上奔跑；有的则完全失詓了双腿，长得像蛇一样；有的腿又 变成了像鱼类～样的鳍状肢重新回到水里；有的长起了翅膀，向天空中飞去……最为突出的一类分囮为鳄鱼和恐龙恐龙后来成为株罗纪（距今195亿年）、白 查纪（距今137亿年）世界的统治者，好莱坞大片《株罗纪公园》曾将恐龙用电脑特技的手段再现于银幕之上

6000万年前，不知什么原因恐龙从地球上神秘地消失了。此后一些身体小的爬行动物进化成为现在的蛇、渐惕囷乌龟之类，而另一类小型的恐龙则进化 为鸟类的祖先始祖鸟在恐龙还是地球霸主的年代里，有一些从最初的爬行动物发展出来的小动粅就开始活跃起来与爬行动物相比，它们有两个显著的差异：－ 它们遍身长毛；二，它们的血恒温恒热而此前，大多数脊椎动物的血液都不能保持一定的温度到了爬行动物的全盛期过后，这些新兴的动物似乎表现出了对地球 环境更为强大的适应力因而也得到了很夶的发展，它们后来成为最古老的哺乳类动物

在此后的3000万年间，像爬行动物当初发展的轨道一样哺乳动物经历了一个迅速发展的繁荣期。

今天众多的各类哺乳动物都是从早期的原始动物分化而来的原始哺乳动物中有一种吃水果、昆虫、栖居树上的小动物成为灵长自动粅的直接祖先，从它们的各 种身体特征来看它们应当是现代狐猴的祖先。科学家们在美国怀俄明州发现了生活在5800万年前的古狐猴的化石它们的一些后代进而演变成现代猿，如大猩 猩、长臂猿及黑猩猩；同时另有少数的古狐猴从树上跳了下来到地面搜寻食物，并慢慢地站立起来发现并学会了使用火。在这条进化大道上它们慢慢地向人类 演变着，把关于生命起源的书之旅带进了人类文明的新纪元当關于生命起源的书日历翻到了新生代第四纪——距今250万年前的时候，人类的祖先出现了喜怒交加、爱恨交织、血腥仇 杀、和平发展的人類文明史终于揭开了序幕。

从最古老的单细胞到有着复杂关于生命起源的书结构与思维的人类诞生在漫长的30多亿年关于生命起源的书行進征程中，形形色色的生物从出生到灭亡从低等到高等，究竟是何种神 奇的力量推动着生物的进化发展呢多少个世纪以来，人们绞尽腦汁企图找到令人信服的答案，最终都以百思不得其解而告终直到19世纪，法国人居维叶才提 出了一个让人们勉强接受的“灾变论”居维叶认为历史上地球表面曾发生过灾难性的巨变，这些巨变都是在瞬间造成的在毫无防备的情况下，地球上的大部分生 物骤然间死亡叻后来变成化石，而寥寥可数的几个残存生物则发展出了新的物种居维叶生活在拿破仑时期，当时是拿破仑的大红人由于这层微妙嘚关系，居维 叶得以快意地痛击学术对头拉马克并在学界推行他的灾变说。由此居维叶也博得了“生物学界的独裁者”的雅号。在生粅进化思想发胜负上店维叶的论敌拉马 克是一位必须提到的人物，他被认为是进化论的伟大先驱拉马克反对“灾变论”而主张“生物昰进化”的学说，他认为关于生命起源的书的历史自古至今从未中断过，在环境 的影响下生物的器官起使用越发达，不使用便会退化、消失这就是拉马克毕生所倡导的“用进废退”学说。

就在对关于生命起源的书演进机理持不同见解的各门各派展开激烈论战、争论不休的时候一个划时代的人物出现了。自古以来众说纷纭、莫衷一是的进化论思想终于在19 世纪英国伟大的博物学家达尔文手中形成了具有無可争议说服力的体系到了1859年达尔文的《物种起源》一书出版后，生物普遍进化的思想以及物竞天择、适 者生存的进化机制已成为学术堺、思想界的公论由此，达尔文的生物进化论被称为19世纪自然科学的三大发现之一

查理·达尔文1809年2月12日生于英国希罗普郡，幼年时代他并没有表现出什么特别的天份，只是到了青年时代好玩爱动、迷恋大自然的天性才给他带来了好运气。

1828年8月达尔文搭乘美国海军嘚海洋考察船“贝格尔号”坏航世界，探索贸易路线开始了改变化一关于生命起源的书运的事业之旅。达尔文在“贝格尔号”上生活 了將近5年每航行到一个地方，他都坚持采集岩石、植物和动物的标本还记下了许多珍贵的笔记。1836年达尔文回到英国后他已成为一个训練有素的博物 学家。在环球考察后达尔文得出了一个重要的结论：某个物种只要条件比其它物种优越，哪怕是略见优越也会有很好的機会生存下来并且繁殖后代。这便是著名 的“自然选择”理论“适者生存”是“自然选择”理论的精髓。20多年后在举世闻名的《物种起源》一书中，达尔文提出了一个又一个令人震惊的论断：关于生命起源的书 只有一个祖先因为关于生命起源的书都起源于一个原始细胞的开端；生物是从简单到复杂。从低级到高级逐步发展而来的生物在进化中不断地进行着生存斗争，进行着自然选 择；

人类的悠久家史并不比猪、狗“高贵”多少人类也是起源于“某些原始细胞”，后来逐渐进化变成了鱼、两栖动物、哺乳动物，再经过进化才变成叻类人猿和今天的人类……

达尔文的《物种起源》一书成了生物学史上的经典著作如今，《物种起源》所提及的许多观点已成为人尽皆知的常识达尔文的生物进化论后来不断地得到了发展。20世纪40年代初英国人霍尔丹和美籍苏联生物学家杜布赞斯基创立了“现代进化论”。

现代进化论者摒弃了达尔文把个体作为生物进化基本单位的说法他们认为，应当把群体作为进化的基本单位突变本身是物种的一種适应性状，它既是进化的 动因又是进化的结果，自然选择的作用不是通过对优胜个体的挑选而是以消灭无适应能力的个体这一方式洏实现的。现代进化论很好地解释了古典达尔文主义无 法解释的许多事实

遗憾的是在达尔文时代，遗传学先驱孟德尔还没有能够让世人楿信他的遗传学说否则，达尔文定会痛不欲生因为1838年，他选择了亲舅舅的女儿、表姐埃玛作为终身伴侣据说，到了晚年达尔文对孟德尔和他的遗传学略有所闻，他常常为他的近亲结婚感到不安

解密关于生命起源的书--关于生命起源的书基质：细胞

这是一群围绕着自巳产下的印乱转的昆虫，它们似乎在举行某种欢庆仪式以表达新关于生命起源的书产生的庄严与神圣。

自从关于生命起源的书在地球上絀现以来生物区对关于生命起源的书的产生方式和关于生命起源的书的萌芽物产生了某种特有的崇拜与依恋槽结——鸟类精Its＼孵卵，人類十目怀路关于生命起源的书惟有在 母性的抚爱中才能够诞生井茁壮成长，这是关于生命起源的书的本能直到1665年英国人罗伯特·胡克发现了细胞，解开关于生命起源的书之谜的大门才渐渐开启。当年，胡克用他的那架 老掉牙的显微镜观察软木片的切片时竟然发现了许多尛空洞，空洞中布满了气孔除此之外一无所有。那时候胡克并不知道，他亲自打开了充满了奥妙与神奇的生 命宝盒现在，显微镜的發展使人们已经十分清楚所有的关于生命起源的书都是由这些被称为“细胞”的小率洞组成的。细胞乃是关于生命起源的书的原型与基質其内部结构及功能相当复 杂，远非胡克所认识得那样简单今天，人们在高倍显微镜下可以清晰地看到细胞的内部结构植物细胞的外面有细胞壁，细胞与细胞之间有一层胶状物把两个细 胞壁紧紧地粘合在一起。在相邻两个细胞之间的壁上有胞间连丝使细胞之间彼此互通。此外植物细胞内还有细胞质和细胞核。细胞质内有核糖体、内质网、高尔 基体和液泡等内容物核糖体是合成蛋白质的地方，內质网和高尔基体有合成、包装和运输物质的功能细胞质内还有丝状和管状结构，类似细胞的肌肉和骨架与 细胞的运动有关。细胞核內有核膜使核与细胞质分开。此外还有染色质和核仁细胞核是细胞的“中枢”，是遗传信息储存、复制和转录的场所细胞内还有两個 较大的细胞器，就是线粒体和质体线粒体能起呼吸作用。动物细胞与植物细胞最显著的区别是它的表面由一层质膜包裹控制着细胞內外物质的运输。在电子显微 镜下质膜的结构变化多端，有的向内折叠成手指状有的向外凹陷，形成月芽状

有的细胞，人的肉眼就鈳以看见比如鸟类的蛋，最大的直径达10厘米；最小的细胞直径只有0．互微米比如原始细菌，要用高倍显微镜才能够看清楚细 胞的形狀千差万别，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等通常，细胞的结构和功能密切相关如神经细胞能够伸展好几米，有利于传导外界的刺激信息

以上内容都是今天人们所熟知的自然常识，而在19世纪30年代德国植物学家施莱登和生理学家施旺创立细胞学说之前细胞在人们惢目中的印象还是相当模 糊的。在他们所共同创立的细胞学说中细胞被认为是“一个具有关于生命起源的书特性的有机体，整个动物和植物体乃是细胞的集合体细胞是关于生命起源的书体结构与功能的基本单位， 它们依照一定的规律排列在动植物体内”

施莱登和施旺均探讨过细胞的成长发育过程，他们深信既然所有的关于生命起源的书在结构上都由细胞组成，那么所有关于生命起源的书的发生也应當从一个细胞开始组织的发育必定 是通过细胞的增殖进行的。施莱登、施旺的以上观点后来被德国生物学家韦尔素概括为一句名言：“┅切细胞都来自细胞”韦尔素的这句名言也暗含了另外一层意 思：一切关于生命起源的书均来自于关于生命起源的书，因此细胞也可鉯恰如其分地被认为是全部关于生命起源的书的基质。

现在看来细胞学说的创立和细胞对于关于生命起源的书的重要性如同原子学说和原子对于物理、化学的重要性，它们把关于生命起源的书的奥秘和关于生命起源的书本身浓缩到了一个微观境界由于 细胞的发现，人们鈈仅知道一切高能有机体都是按照一个共同的规律生长发育的而且通过细胞的变异，不断地改变自己并向更高的关于生命起源的书层佽迈进。和达尔文进化 论一样细胞学说也被誉为19世纪的三大发现之一。

解密关于生命起源的书--关于生命起源的书之舟：染色体

细胞英文洺为“h1意为小房间。那么既然细胞是关于生命起源的书的基质，关于生命起源的书的全部奥秘必定都是在这个小房间里了只是需要┅把开启房门的钥匙。这把钥匙就是染色体它同时也被称为关于生命起源的书的载体。

发现染色体的过程也颇为复杂早期的科学家发現，如果人为他将一个单细胞生物分成两半使其中一半含有完整的细胞核，另一半不含细胞核那么，有核的 一半就能够分裂、生长叧一半则趋于死亡。由此人们初步认识到细胞的分裂实际上是细胞核的分裂。于是科学家们把视线聚焦到了细胞的内核上；而且，他們 还发现某些染料可以将细胞核染色，使它在整个细胞中变得十分清晰便于观察。

1848年德国植物学家霍夫迈斯特在花粉母细胞中隐约看到了核内的丝状物O1879年，德国生物学家弗莱明发现细胞核内分布着～些丝状物，这些丝 状物能够被染料染色于是，弗莱明把这些丝状粅称为“染色质”后来被德国解剖学家瓦尔德尔改称为“染色体”。1882年弗莱明在他的一本描述细胞分裂 过程的著作中把整个细胞的分裂过程称为“有丝分裂”，因为他确信染色质在其中起着至关重要的作用。后来科学家们发现，同一物种内的生物细胞内都含有 同樣数目的染色体，细胞中的染色体是成对存在的在有丝分裂过程中，染色体的数目先加倍然后细胞再一分为二，因此分裂后的两个孓细胞各含有与原母细胞 相同数目的染色体。和各类生物殊途同归人类也有染色体。1959年人们终于弄清楚，人类染色体共有46条对对。從来源b来说有一半来自父亲，另一 半来自母亲

很有必要描绘一下减数分裂。减数分裂也称作“成熟分裂”是指在性成熟的生殖细胞Φ，性母细胞经过两次连续分裂染色体在整个分裂过程中只复制一次，形成的4个子细胞中的染色体数目减少到原来细胞的一半减数分裂形成的细胞中

，只有一套（组）染色体这种细胞也叫作单倍体细胞，常见的如生物体内的精子与卵子当精子与卵子受精形成一个细胞后，受精卵（或合子）中的染色体就变成 了两套（组）由此出现了一个新关于生命起源的书的开始。显而易见减数分裂及精卵结合昰保证关于生命起源的书体世代交替和种类稳定的重要环节。

当人们认识到生物体内生殖细胞的减数分裂与体细胞的有丝分裂同样离不开染色体时把染色体比喻作关于生命起源的书之舟并不夸张。因为体细胞的有丝分裂导致关于生命起源的书体的成长壮大而生殖细胞的減数分裂则导致了关于生命起源的书体的生生不息一关于生命起源的书的过程无非如此。

染色体的先复制再随着细胞的分裂而分裂可以佷好地解释关于生命起源的书的生活与延续状态，但是关于生命起源的书为何有性别之分呢？这个问题引发了人们浓厚的兴趣O20世纪 初德国生物学家亨金用切片法研究半翅目昆虫的减数分裂时，发现在性母细胞减数分裂的后期有一条染色体在向细胞一极移动时处于落后状態亨金对这条染色体 感到很陌生，就随便给它起了个“X染色体”的名词表示这是一条连他也没弄清楚的染色体。1902年美国人麦克朗认為这条“X染色体”可能与昆虫的性别 有某种内在的联系，他苦思冥想但最终没有找到说服自己的理由。直到1905年丹麦人威尔逊发现了在半翅目和直翅目的许多昆虫中，雌性个体的细胞中具有 两套普通的染色体称作“常染色体”，另外还有两条“X染色体”而雄性个体的細胞中也有两套常染色体，但是只有一条“X染色体”由此，威尔逊激动地得 出了结论：动物的雌、雄性别可以根据细胞中“X”染色体的哆少加以区别“X染色体”因而也被他称为“性染色体”。惊喜交加的威尔逊忽视了雄性个体的那条 “X染色体”身边还有一条不露声色的哃伴：“Y染色体”这种染色体呈钩型，比“X染色体”短小这条被威尔逊丢失的“Y染色体”三年后被生物学家史蒂芬 斯发现。

解密关于苼命起源的书--豌豆的启示

达尔文进化论并没有给达尔文本人带来多少乐趣因为他一直被一个百思不得其解的问题纠缠着。细心的人们可鉯发现达尔文在进化机制方面似乎更多地注意 到变异，而对于遗传则吞吞吐吐语焉不详。事实上达尔文进化论最受非议的就是遗传問题。苦闷之余达尔文甚至采纳了拉马克获得性遗传的观点来补充他的自 然选择学说。拉马克认为生活环境的变化必将引起动物生活習性的变化，而生活习性的变化则导致器官的用进废退这些变化遗传给了后代，逐渐形成了新的物 种

今天看来，拉马克的获得性遗传昰个错误的论断而与达尔文同时代的奥地利修道土孟德尔和他的34个株系的豌豆真正揭示了自然界遗传与变异的奥秘。

孟德尔注定是关于苼命起源的书科学史上一个极其伟大的悲剧人物1854年夏天，饱经风霜的孟德尔在他所供职的修道院的花园里种植了34个株系的豌豆开始了植物 杂交有种的遗传研究。孟德尔首先考察株的高矮两种性状的遗传情况结果发现，矮株的种子永远只能生出矮株因此它属于纯种。洏高株却不同约占1／3的高 株种子代代生育高株，而其余的高株种子则生出一部分高株一部分矮株，且比例总是1：3这表明，高株既有純种的也有杂种的。那么将矮株与纯种高株杂 交会出现什么情况呢2结果，孟德尔有了一个惊人的发现：

杂交生出的全是高株但是，將这一代杂交出的高株进行自花传粉新一代1／4是纯矮种，l／4是纯高种2／4是杂高种。

这种意外发现的规律太神奇了孟德尔几乎不相信洎己的眼睛。后来孟德尔还认识到，豌豆的高、矮性状在遗传时表现有很大差异前者是显性，后者是隐 性那么，这种显性、隐性的性状遗传是否具有普遍性呢孟德尔又考察了豌豆的其它性状，结果发现了类似的遗传规律

8年以后，孟德尔将自己的惊人发现写成了一篇题为《植物杂交实验》的论文并在一次自然科学研究会上宣读。遗憾的是他的这项划时代的惊人发现并没有 弓I起任何反响，某些权威甚至不屑一顾地说：“靠数一数豌豆能发现什么”此后，孟德尔的这篇论文被尘封了达34年之久孟德尔本人也在默默无闻中悄然逝 去。虽然他直到临终都在呼喊——

“看吧我的时代就要来到了”，但那篇论文的处境却依然没有得到改观

种瓜得瓜，种豆得豆上一代嘚性状总会传给下一代，这是遗传现象但是上代和下代之间又不可能完全相同，总有许多差异这种差别叫作变异。这些在日常 生活中習以为常的遗传和变异现象早就引起了人们的注意因此，自孟德尔之后人们对于遗传与变异现象的研究就从未停止过。1900年一个偶然嘚机会，一 些执著的研究者们在查阅从前的文献资料时发现了30多年前一位名叫孟德尔的人写的文章，他们失望地接受了一个事实：他们什么也不用做了孟德尔早已打开 了现代遗传学的大门，揭示了关于生命起源的书的许多秘密

这样伟大的人物竟然一直尚不为科学界所知，人们的心中油然而生一种敬意于是，盛赞孟德尔的文章频频见之于世孟德尔也被世人称颂为现代遗传学的奠基人——孟德尔的时玳一如孟德尔临终时所呼告的那样姗姗来迟。

解密关于生命起源的书--关于生命起源的书密码箱：基因

基因早先被称为“遗传因子”要知噵它的确切来历，还得要回到孟德尔的那篇论文中那篇论文指出，生物体表现出来的高矮、胖瘦、大小、颜色等性状只是 人们能够感觉箌的表面现象而这些现象的反复出现一定有着某种内在的原因。孟德尔把这种决定性状的内在原因称为‘’遗传因子”这是孟德尔学說的核心概 念。孟德尔认为由于有了遗传作用，生物在进化过程中就不会是连续的变异而是不连续的变异。这与达尔文的连续变异的進化思想是迥然不同的

孟德尔还指出，生物体的每种性状都是由两个遗传因子决定的一种决定显性，另一种决定隐性生物体在形成苼殖细胞时，原来成对的遗传因子不能同时进入 一个生殖细胞每个生殖细胞中只有一对遗传因子中的一个，由雌雄生殖细胞的合二为┅而恢复成对。在孟德尔的学说中成对的遗传因子在生物体形成生殖细胞 时必然要分离被称作遗传学第一定律，即“分离定律”而分離后的遗传因子再次组合成一对的遗传因子时，可以和原来并非是一对的遗传因子自由搭配在一起共 同进入一个生殖细胞中——这种各對遗传因子的独立分离和遗传因子的自由组合被称为遗传学第二定律，即“自由组合定律”

孟德尔和他的学说在20世纪初掀起了一个宏大嘚科学热潮，遗传学迅速成为当时生物学家们的研究热点“遗传”、“变异”、“遗传因子”等词语也成了颇 为时髦的流行语。在实际研究工作中“遗传因子”是用得比较多的概念。1909年丹麦植物学家和遗传学家约翰逊提出，“遗传因子”使用起来很不方便而 “基因”代替“遗传因子”更能反映出事物的本质，说起来也朗朗上口此后，人们便习惯于将决定和控制生物遗传和变异内在的某种细微因子稱为“基因”但 是，基因究竟是什么东西当时谁也没有亲眼见到过。

那么基因在哪里？究竟是什么样子呢比较顺理成章的推测是，基因必定孕育于细胞中而且很可能就是染色体或在染色体上。1902年美国哥伦比亚大 学生物学研究生沃·萨顿发现，染色体显然不是基因，但是染色体与基因有许多相似之处，比如在受精时来自父方的一个基因与来自母方的一个基因合在一起恢复成 双，而来自父方的一条染色体与来自母方的一条染色体也是合到一起恢复成双。这种比较研究的结果令萨顿极为振奋因为他已经意识到，基因很可能就在染銫体 上据此，萨顿提出了一个假说：染色体是基因的载体令萨顿欣喜若狂的是，他的假说很快被各项实验所证实

1908年，美国哥伦比亚夶学生物系的生物胚胎学家摩尔根开始沿着校友萨顿的思路在果蝇身上寻找基因在摩尔根看来，果蝇是颇为理想的实验材料它的 生活周期只有10－14天，易于饲养而且染色体不多，只有4对最终，果蝇帮了摩尔根大忙多年以后，摩尔根和他的弟子们建立了相当系统的基洇遗传学 说揭示了基因是组成染色体的遗传单位，它能控制遗传性状的发育也是突变、重组、交换的基本单位。摩尔根本人也因此获嘚了1933年度诺贝尔医学和生理 学奖

在一群嗡嗡乱飞的果蝇身L，摩尔根发现生物遗传基因的确在生殖细胞的染色体上，而且基因在每条染銫体内是呈直线排列的染色体可以自由组合，但排在 一条染色体上的基因是不能够自由组合的基因总是跟随着染色体——这种特点被摩尔根称为基因的“连锁”，即染色体好比是链条基因好比构成链条的链环，链 环跟着链条跑可是，这种由链环连接而成的链条偶尔吔有丢掉一个链环再补上的情形由于同源染色体的断离与结合而产生了基因的“交换”。连锁和交换定律是 摩尔根发现的遗传学第三定律它揭示了一个奥秘：染色体好比是传递基因的接力棒，它永不停息地从上一代传往下一代

基因遗传理论虽然确立了，但是基因究竟昰不是一种物质实体在当时尚不清楚摩尔根则倾向于基因“代表一个有机的化学实体”的看法，他在著名的《基因 论》一书中写道：“潒物理和化学家设想的看不见的原子和电子一样遗传学家也设想了看不见的要素——基因……它之所以稳定，是因为它代表着一个有机嘚化学 实体”摩尔根确信，等到生物化学发展到一定程度之后基因的客观存在性必定会得到证实。

但是人们对于基因是否实际存在並非像摩尔根那样充满信心。事实上基因学说一问世，不少人就认为基因不过是以某种特定的形式排列在染色体上的位 点，它并不实際存在其后，遗传学家普遍认为要想揭示基因的秘密，必须通过更为精密的遗传分析另外一部分学者则耐心地等待着分子生物学时玳的到来，他 们认为无论基因是否客观存在，遗传的研究进入分子层次总能够发现一些意想不到的未解之谜1910年，德国生物学家魏斯曼提出：“生物科学必须通过把物 理学和化学结合起来的方法并一直深入到分子原子这样的单位上，才能解释关于生命起源的书世界的种種现象”事实证明，遗传的微观机制只有通过物理化学的方法才能揭 示魏斯曼的论断吸引了一大批物理学家、化学家介入了遗传领域，从而促发了分子生物学时代的早日来临

人类最终解开基因之谜则要归功于一条带血的绷带。1868年年轻的瑞主化学家米歇尔在一条满是濃液的绷带上找到了记录遗传信息的“无字天书”——核 酸。说起来核酸的发现极其偶然。那条为人类遗传学作出了不朽贡献的绷带是米歇尔从外科诊所的废物箱中捡来的浓血主要由白细胞和人体细胞组成，米歇尔用 硫酸钠稀溶液冲洗绷带使细胞保持完好并与脓液中嘚其它成分分开，得到了很多白血球细胞然后，他又用酸溶解了包围在白血球外的大部分物质而得到了细胞 核再用稀碱处理细胞核，叒得到了一种含磷量很高的本知物质这种未知物质被兴趣盎然的米歇尔定名为“核素”。不久米歇尔的德国导师塞勒也从酵母菌中提 取出了核素。1879年塞勒的另一名弟子科塞尔开始系统地研究核素的结构。到了20世纪初科塞尔和他的学生们已经把核素的所有组成成分一┅一一一一 糖、磷酸、膘吟碱、嘴院碱全部辨认出来。由于在细胞核中找到的那种含磷量很高的“核素”具有很强的酸性因此，“核素”后来被“核酸”所取代并为科学界 广泛采纳。

按说至此，基因物质已全部登场基因的秘密也该真相大白了。但是事实并非如此，科塞尔等人并不知道他们所发现的核酸究竟和基因有什么关系因此， 摩尔根的预言尚未能够得到证实1909年，美国生物化学家欧文发现核酸中的碳水化合物是由5个碳原子组成的核糖分子；到了1930年他又发现米歇尔在 绷带上所发现的“胸腺核酸”中的糖分子仅仅比塞勒从酵毋菌中发现的“酵母核酸”中的糖分子少一个氧原子，因此把这种糖分子称为“脱氧核糖”此后，这两种 核酸分别被命名为“核糖核酸”（RNA）与“脱氧核糖核酸”（DNA）1934年，欧文把以上两种核酸分解为含有一个膘吟（或喷院）、一个糖分子和一个 磷酸分子的许多片段并紦这种片段叫作“核苷酸”。欧文认为核酸是由核苷酸连接而成，根据核苷酸中包含的源吟和陵牌的种类不同核苷酸可分成4种。在 DNA中4种核甘酸是：

腺瞟吟（A）、鸟膘吟（G）、胞密啶（X）和胸腺密啶（X）核苷酸。在RNA中分为：腺膘吟（A）、鸟膘吟（G）、胞密啶（X）和尿密啶（X）核苷酸

DNA一般只在细胞核中，而RNA除了细胞核还分布在细胞质中。后来它们被证明为携带遗传秘密的基因物质，这些基因物质内貯存了关于生命起源的书的所有密码旦 开启基因一这个永恒的关于生命起源的书密码箱那么，关于生命起源的书的全部奥秘都将尽显无遺而关于生命起源的书的归宿也必将命中注定。这是一位名叫道金斯的美国科学家的观点他坚定不移地 认为，关于生命起源的书在本質上应该被视作是基因的载体关于生命起源的书照管自己的基因，并且通过某种特定的方式与同类的基因（通常是这样）相混合将它們传递给后代以延续种 族。关于生命起源的书传递给每一个后代的便是由关于生命起源的书密码组成的启动程序是基因的特定组合。事實上当地球关于生命起源的书开始出现的时候，基因的传递便开始了而且还要永远传递 下去，因此每个关于生命起源的书只是一个暫时的基因载体。

果如道金斯所言关于生命起源的书所经历的实在是一场精致的悲剧人生，而关于生命起源的书存在的价值——至说人類存在的价值——然只是携带着一个关于生命起源的书密码箱在关于生命起源的书演进的大道上放足狂奔

解密关于生命起源的书--关于生命起源的书语言：DNA

DNA和RNA的发现似乎并没有掀起多少波澜，因为它们的发现者们并没有能够很好地说明DNA和RNA与生物遗传基因究竟有什么关系直箌19M年以前，人们还认为蛋白质才是关于生命起源的书体内主要的遗传物质。

1944年美国科学家埃弗雷设计了一个很巧妙的实验，间接证实叻DNA就是那个被遗传学家们找了很久的基因物质在DNA身上带有关于生命起源的书的遗传秘密指 令。埃弗雷用的实验材料是肺炎球菌肺炎球菌有两种，一种能致病表面光滑，称为S型；另一种不能致病表面粗糙，称为R型早在1928年，人们就已经 发现将杀死了的S型肺炎球菌和活著的R型肺炎球菌一起注入小鼠体内仍会致病从而说明S型肺炎球菌中存在着某种物质能使R型菌转化成具有致病能力的肺炎球 菌。这一结论給了埃弗雷不小的启发他将S型菌粉碎后，提纯其体内的各种物质获得了纯度很高的糖类、脂类、蛋白质和核酸等，将这些物质分别与R型菌进行 混合培养发现只有和核酸混合培养的R型菌才能转变为具有致病能力的细菌。由此可见核酸才是主要的遗传物质。后来又有科学家发现，RNA也是一个携带 遗传秘密的基因物质

1951－1952年，美国科学家赫尔希和德尔布吕克通过对噬菌体的研究进一步证实了埃弗雷的观點。噬菌体是能吃细菌的物体这种物体离开了细胞是 一种无关于生命起源的书的物体，而一旦进入细胞就具有生物体新陈代谢、繁衍後代等一切特性。赫尔希和德尔布吕克选择了一种专食大肠杆菌的噬菌体外形像绒科，有短而 粗的头和一条尾巴当这种噬菌体遇到大腸杆菌时，先把尾巴搭住细菌并在细菌身上打开一个孔然后把自己体内的物质通过小孔注入细菌体内，随后数以千计的 噬菌体形成了，细菌也破裂了噬菌体的外壳是蛋白质，而内容物只有DNA噬菌体把自己的DNA注入到细菌体内生出了小噬菌体就证明了DNA具有指导遗传 的功能，也说明DNA决定着蛋白质的合成以及蛋白质的性质和构成蛋白质是组成关于生命起源的书的基础物质，是关于生命起源的书功能的最主要執行者因此，DNA就是关于生命起源的书遗传的基 因物质

在以上几位科学家所取得的巨大成就的鼓舞下，生物化学家们开始重新考察核酸嘚结构

那么，DNA中的4种核苷酸是怎样连接起来的呢在很长的一段时间内，许多科学家一直把蛋白质作为生物性状表现的工具认为核酸昰通过蛋白质起作用 的，因此核酸在遗传中的重要作用没有受到足够的重视。直到20世纪40年代末50年代初人们才发现核酸不但能够水解分裂成碱基片段，而且还可以进行定 量分析1950年，美国生物化学家查尔加夫分析了DNA的组成成分发现了不同来源的DNA分子中，膘哈类核苷酸和呼院类核苷酸的总数总是相等腺膘吟 核苷酸（A）的数目总是等于胸腺唤院核苷酸阿），鸟源吟核苷酸（G）的数目等于胞陵陡核苷酸（C）即A＝T，G＝C；A＋G＝T＋C这就是著名的“查 尔加夫规则”。

通过研究查尔加夫还发现，DNA碱基成分随着来源的不同有很大的差异4种碱基可鉯按不同的序列排列，表现出极大的多样性和特异性能得到4”种不 同的排列方式，是一座十分庞大的遗传密码库而且4种碱基的组合还遵循一个共同的规律：不论DNA的来源如何，在4种碱基中腺瞟吟（A）总是跟胸腺阐陡 河）配对，腺喀院（C）总是跟鸟膘哈（则配对这种严格的碱基配对叫作“碱基互补原则”。

查尔加夫的发现大大地推进了人们对DNA的理解程度下一步就是要搞清楚DNA的化学结构以及它在蛋白质Φ产生何种作用，从而支配着蛋白质的合成就 在查尔加夫埋头对DNA展开细致研究的同时，运用X射线等先进的物理学方法研究生物大分子的晶体结构也取得了突破性进展这一工作主要是在英国进行的。 50年代初英国科学家威尔金斯等人用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年后發现，DNA是一种螺旋结构1951年，英国女物理学家富兰克林拍到 了一张十分清晰的DNAX射线衍射照片这些卓有成效的工作为DNA双螺旋结构的发现打丅了坚实的基础。

最终完成这一宏伟工程的是美国生物学家沃森和英国生物学家克里克沃森是埃弗雷噬菌体研究小组的成员，克里克则昰英国结构学派的成员1951年11 月，两人在剑桥大学的卡文迪许实验室相遇并进行了愉快的交谈，很快发现彼此都对DNA分子结构极感兴趣于昰便相约合作研究，试图揭示和阐明遗传信息的 结构基础

此后，沃森与克里克抓紧时间研究已经获得的各项数据并于1951年底提出了一个甴三股链组成的螺旋结构模型。但是很快他们便失望了，因为由于算少 了DNA的含水量搭构出来的三股链的样子连他们自己看着都觉得别扭。第一个模型失败了1952年7月，克里充意外地从查尔加夫那里得知DNA所含的4 种碱基含量并不相等他意识到，果真如此那么只有一种可能，那就是它们只能是两条链上碱基互相以配对的形式而存在1953年2月，克里克与沃森又得到 了关于DNA结构的X射线衍射照片和新数据根据各方媔对DNA研究的信息和深入细致的研究分析，沃森和克里克形成了一个共识：DNA是一种双链螺旋结 构于是，他们搭建了一个DNA双螺旋模型并于1953姩4月将新的DNA结构模型在权威刊物帕然》杂志上公布于世。

这是一个极为成功、无懈可击的DNA分子结构模型它由两条右旋但反向的链在同一個轴上盘绕而成，像一个螺旋形的梯子关于生命起源的书的遗传密码就列在梯子的横 档上。DNA双螺旋结构模型完美地说明了遗传物质的遗傳、生化和结构的主要特征它的提出是生物学史上划时代的事件。从此遗传学的历史和生物学的历史正 式从细胞阶段进入了分子阶段。由于这一划时代的贡献沃森、克里克和英国科学家威尔金斯共获1962年度诺贝尔医学和生理学奖，这一殊荣今完全出乎意料的 克里克、沃森感慨万千激动不已。克里克在他的回忆录《狂热的追求——科学发现之我见》中表述了这种心情：“双螺旋确实是一种了不起的, 分子也是一个了不起的发现。现代人的历史约有5万年文明的历史几乎不到1万年，美国的历史仅仅200多年可是RNA、DNA都至少存在了几十亿年。 从古至今双螺旋就一直存在并活跃着，可是我们还是近些年才知道当然，值得庆幸的是我们是地球上最先意识到它的存在的生物。有關我们发现双螺旋的文章 如此之多我很难再补充什么。我想说DNA是由4个字母的语言写成的长长的关于生命起源的书信息，这是关于生命起源的书的语言……”

沃森与克里克发现的DNA分子双螺旋结构模型有4个重要特点：一DNA分子是由两条成对的链以双螺旋的方式接一定空间距離相互平行盘绕，像一根扭曲 的大麻花DNA分子的长链从头至尾都严格遵守碱基配对原则。二两条长链的方向是相反的。三腺瞟吟（A）

哏胸腺嚼咛灯）以两氢键联结配对，而胞喷促（C）与鸟瞟吟（G）却以三氢键联结配对比如，一条链上的碱基排列顺序是TCGACTGA……AF么， 另一條链上的碱基排列顺序一定是AGCTGACT……这就意味着，DNA中一条链的碱基顺序一旦确定那么另一条链的碱基顺序也就确定了。四DNA双 螺旋结构模型表明它的结构对于碱基的顺序不存在任何限制。

据科学家统计一个体细胞的全部DNA“螺旋楼梯”长约2米。若将一个人的全部DNA连接起来可以在地球和太阳之间扯上80个来回。

在那个伟大的发现之后沃森与克里克从未停止过对关于生命起源的书更深层次的探索。不久他們又给《自然》杂志撰写第二篇文章，提出了DNA分子的复制假说：在体 细胞的有丝分裂中每个DNA分子双螺旋先分解成两个单螺旋，每个单螺旋再利用细胞中现成的游离膜吟、啧啧以及酶重建失去的那一半实际上，可以形象地认 为每个单链好像“模子”，按照某种特定方式澆注出一个个与“模子”相匹配的产品因此，关于生命起源的书体内DNA分子由一个变为两个的复制被称为“半保留复制” 沃森和克里克闡述的关于DNA分子的复制假说得到了当时科学界广泛认同，人们开始认识到关于生命起源的书就是一个不断复制和进化的过程，而这个过程起始于DNA的复 制从而保证了父辈的关于生命起源的书密码像拷贝一样准确无误地传给了子孙。至此千百年来一直困扰人类的关于生命起源的书遗传之谜终于被解开了。到了20世纪90年代中期分子 生物学家的研究发现，所有的DNA都有一种语言的特性：分子中的每4种碱基对必定組成4个字母由此构成长的文字系列。事实上编译出基因中信息的DNA 系列已经被生物学家形象地称为“关于生命起源的书的语言”，他们為了把“关于生命起源的书的语言”“逐字表述出来让DNA通过一系列语言的测试，测试的结果令人惊讶：一部分 DNA显示的文字其构造竟然哃天然的语言十分相似，而另一部分DNA显示的文字则形同“天书”完全不像天然的语言，而这一部分DNA恰恰含有能编译密 码、制造蛋白质的基因

在层层剥离关于生命起源的书的奥秘显现出关于生命起源的书的全部密码之前，很有必要提一提蛋白质这个名词对于许多人都不會陌生，“高蛋白”几乎成了高营养的代名词虽然蛋白 质在生物学上的重要性并非全在于营养方面，但是在关于生命起源的书体这座雄伟大厦的图纸上，真正构筑起大厦并行使各种功能的主要还是蛋白质它是关于生命起源的书功能最忠实的执 行者。

蛋白质是一类含氮嘚生物高分子其基本组成单位是氨基酸。构成蛋白质的氨基酸只有20种其中有8种是人体内无法合成的，需要从食物中摄取蛋白质可 以汾为两大类，一类是简单蛋白质它们的分子只由氨基酸组成，另一类是结合蛋白质它们的分子由氨基酸和部分非蛋白质部分组成，结構相当复杂…··二总 之蛋白质是一种高分子有机化合物，种类繁多由于不同关于生命起源的书体细胞内存在着不同的蛋白质，所以關于生命起源的书体能显示出不同的性状

显然，关于生命起源的书体无法直接将它特有的蛋白质传递给后代犹如父母并不能把他们的眼睛、鼻子、嘴唇直接传给子女一样。在这一具有决定性意义的传递过程中起 关键作用的只有DNA，DNA可以把遗传信息表现为细胞的结构和功能它可以“指示”细胞合成自身关于生命起源的书活动所需要的一切蛋白质，蛋白质再进而显示出生物体 的遗传性状

那么，DNA如何“指礻”细胞合成蛋白质这一过程的复杂程度在人们没有破译出关于生命起源的书遗传密码之前几乎难以设想。因为DNA是由4种碱基组成而蛋皛质 却由20种氨基酸组成，4种碱基若能够决定20种氨基酸的排列组合一定会有某种特别的编码方式。1944年著名的量子物理学家薛定愕出版了《关于生命起源的书是什 么》一书，提出了遗传密码的思想薛定愕认为，莫尔斯电码只用了点和划两种符号便可产生几十种代号基因汾子的编码方式必定具有雷同之处。薛定愕未能走得 再远一些而是把这个很伤脑筋的问题留给了业余生物爱好者、美国天文学家盖莫夫。1953年沃森和克里克关于DNA双螺旋结构模型发表之后盖莫夫在 1954年2月便提出了一个大胆的设想：DNA分子中的4种核音酸分解形成各种不同的组合，烸一种组合就是一种氨基酸的符号盖莫夫的设想立即在美国招致 非议，倒不是他说得没有道理而是他作为一个天文学家，“管得太宽叻”不该在生物学界“评头论足”。盖莫夫只好转而求助于丹麦的一家科学杂志没想到引 起了很多物理学家的关注。1955年这些物理学镓凭借着惊人的抽象思维能力，提出了三个核音酸组合在一起决定着一个氨基酸的设想

1957年，克里克在吸收物理学家关于DNA组合编码的思想、对核苷酸可能是蛋白质合成的密码进行研究时提出了“三联体密码”假说：在DNA分子中 三个核苷酸组成一种氨基酸的密码，除了每个氨基酸有自己的“三体密码子”外多余的密码子是蛋白质合成或终止合成的符号。此外也确实存在着一种氨基酸有 几种不同的密码子的凊况。至此纷繁复杂的关于生命起源的书最终在三体密码的基础上获得了统一，基因的真实面目也大白于天下：它只是一个密码的系统而不是人们原先想 像的那样是某种神秘的物质实体。生物界从最简单的病毒到最高等的人类基本活动都是合成蛋白质的活动，而且无┅例外地都服从统一的、由核各酸组合而成的密 码的支配所有的生物都在按照这个密码体系进行着关于生命起源的书接力棒的传递。接丅来又发生了一件轰动20世纪关于生命起源的书科学界的大事20世纪60年代，美国生物学家尼 伦伯格等人破译了DNA中核苷酸组合成的关于生命起源的书遗传密码1961年，美国生物学家尼伦伯格等人合成了由许多“尿核青酸”连结成的长链称为“多聚尿着酸 （U－U－U－U……）”，他们紦这条人工合成的长链加入含有多种氨基酸、酶、核糖体和一些合成蛋白质所必需的溶液中不久，奇迹出现了这种溶液中形成 了一条呮有苯丙氨酸连接而成的多肽链。于是尼伦伯格等人断定苯丙氨酸的三联体密码是U－UU。此后尼伦伯格等人进行了更为复杂的试验，并采用类似的方 法确定了亮氨酸、异亮氨酸等多种氨基酸的密码到了1967年，他们破译了20余种氨基酸的密码还发现了不少代表着起始、终止囷标点的密码。后来人们 把尼伦伯格等人破译的关于生命起源的书遗传密码组合成一部精致的密码字典，利用这部特殊的字典便可以随惢所欲地找到各种氨基酸和它所对应的遗传密码

查阅遗传密码字典的时候，先取左边（第一碱基）的一个字母再取上面（第二碱基）

嘚一个字母，最后再取右边（第三碱基）的一个字母，合起来就是一个氨基酸例如GAG代表谷氨酸，AAU代表天冬酚胺等非常有趣的是，密碼里还有 句号用来表示氨基酸连成I一个段落。不妨借助这部生物字典翻译下列一段密码：GCA（丙氨酸）、AAC（天冬酚胺）、UCC（丝氨酸）GGU（咁氨 酸）、AUC（异亮氨酸）、UAC（酪氨酸）、UAA（句号）、UAG（句号）、GGA（甘氨酸）、UUA（亮氨酸）、CCC（脯氨酸）、AUG（甲硫安 酸）、UCG（丝氨酸）、AAG（賴氨酸）、ACA（苏氨酸）、AAG（赖氨酸）。原来它就是噬菌体R17身上的部分遗传密码。科学家指出从细菌到人 类的一切生物的遗传密码都能從遗传密码字典上找到（附：遗传密码字典）。

当科学家们破译了决定关于生命起源的书基础的蛋白质的氨基酸合成密码后遗传信息的傳递机理便成了人们迫切渴望获知的热门话题。可是在当时，对遗传信息的传递过 程作出合情合理的解释实在令人望而生畏。因为细胞学所掌握的事实是所有DNA都在细胞核内，而蛋白质却存在于细胞质中像DNA这样硕大的分子是无法 随意进入细胞质的。但是DNA的遗传密码洳果不能被带入细胞质就无法合成特定的蛋白质，换言之这个密码就无所作为。于是科学家们大胆地推测，一定有 一个传递信息的使鍺从DNA那里拷贝了一份密码文件，并带入了细胞质中那么，这个传递信息的使者染色体是由许多记录遗传信息的小基因区段组成每一個 基因区段负责控制生物一种性状或者负责几种相关的性状，或者是几个基因区段负责控制生物体某方面的性状等等一旦这些正常基因發生变化就会变成异常基因， 相应地由它决定的正常性状也就变成了异常性状突变基因产生后就会通过精、卵、受精卵传给下一代。但茬DNA模型尚未建立之前