第22章

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生命的发[奇·书·网]展不仅使人可以推测出在原始的地球上已存在一定的有机化合物，而且在此之前，也已产生了能从简单分子到复杂分子的化学进化。科学家们由此提出假设，能否在实验室里制造出这种进化的假设原型。

以前，人们认为只有生物才能生产像有机化合物那样复杂的物质。但就在1828年，德国化学家弗里德里希。韦勒却发现：通过蒸发无机盐的水溶液可以制得氰酸铵，然后加热就可以生成有机化合物———尿素，它与生物生产的尿素完全相同。

这一伟大发现纠正了人们以往的错误认识，从而开辟了科学的新时代。从那时起，在实验室里合成了许多有机化合物，其中有些还是不能由生物生产的全新的有机化合物。

但这并没有解决根本性的问题：简单的无机化合物曾经是怎样转变成越来越复杂的有机分子的呢？

20年代，苏联人亚历山大。奥帕林得出结论：在像现在的地球大气层这样富含氧的氧化大气层中，实现这种转变不大可能，但在一个富含氢的还原大气层中却是可能的。在这种大气层中经常发生闪电，充满含有大量紫外线的阳光，因而有充足的能源。

一种广泛流行的理论认为，溶解或悬浮在原始海洋中的有机物质会形成所谓的“原始肉汤培养基”，其中由团聚体组成的微滴，如蛋白质那样的物质，会逐渐增加其复杂性直至具备细胞的典型机理。

英国人约翰。霍尔丹提出过相似的理论，他假设类蛋白的出现，即蛋白质组成的小球体能在“冲淡的热肉汤”内进行进一步的化学反应。

诺贝尔奖获得者哈罗德。尤里也认为地球上生命可能在极强的还原条件下产生。按他的看法，地球的原始大气层与现在的木星相似，富含氨、甲烷和氢。他的学生斯坦利。米勒于1953年提出：将含有氨、甲烷、氢和水的混合气体置于放电条件下，就能实现人工复制原始地球的假设条件，从而获得许多有机化合物。这些结论和设想表明了地球上化学进化的可能性。

但是在实验室使用类似的方法，需要很低的温度才能获得核苷酸，即构成RNA或DNA的基本成分。这类化合物的产生要求的不是原始的“热汤”，而是“冷汤”。而“热汤”、“冷汤”和丰富的有机物质存在于何处呢？它们当然都在海洋中脊的“黑色的喷口”附近。

不久前，由松野小一郎领导的几位日本科学家在实验室里制成了一个流动式反应器，在这一类似海底的环境中能重现热与化学的循环。他们先在反应器中注入了氨基酸和海洋中存在的一些矿物质，接着便观察到分子开始团聚并产生形成蛋白质的基本成分。这个结果似乎可以证实生命起源于原始深海的假设。

当然，天体物理学的研究也表明，在星际空间也可找到各种有机小分子。基于这些发现，有人提出种种假说，认为构成生命的必要成分是由智能人从空间通过陨星或以微生物形式寄送到地球的，因为智能人没有能力完成这样的旅行。

今天，由于遗传工程和生物技术的进步，生命起源问题将面临惊人的但也许是令人有些担忧的前景。

美国人卡尔。伍斯通过重新绘制细菌的家系图（或称种系树），来研究假设具有原始基因组的共同祖先。这项研究能发现原始细菌，其中有所谓“极端线细菌”，它们生活在恶劣的环境中，其基因组不再像其他细菌那么简单。

而现在，文特尔通过一系列的实验，用专门技术使一些基因逐渐被“淘汰”。实验结果表明，在生殖支原体的遗传资源所包含的470个基因中，有170个是多余的。为了弄清微生物能否在仅有300个基因的条件下生存下去，他认为可以把这些基因组合成人造染色体，并把它们放在天然染色体的位置上。经过无数次增加或减少基因的实验，直到得出保证使微生物具有最低生命力的正确公式。表面上看文特尔的实验很简单，但实验上他遇到了一个问题，这就是要分析大量的组合以便发现“最低限度的基因组”，还必须去了解这300个必要的基因如何组合才能保证细菌的生命。整个实验既复杂又艰难，但文特尔对此却充满信心，他确信在10年内能实现上述计划，不过，在实施前要把计划送交伦理委员会审查。事实上，进行这种实验也潜伏着很大的隐患，例如人造生物在实验室外生存会对环境造成毒害和危险，而且从人造生物到制造生物武器的距离并不遥远。

6.人类脑袋研究新发现脑科学正日益成为世界各国争相研究的重点科学领域之一，2000年，3位科学家就是因为在脑科学领域做出了杰出贡献而获得诺贝尔医学奖。近年来，这一领域频传喜讯，下面是其中一些有趣的发现。

2001年5月8日，科学家发现控制“自我”的人脑区域。美国加利福尼亚旧金山大学神经学家布鲁斯。米勒说，他们在治疗患有一种罕见的脑叶萎缩症的病人时，发现了控制人的“自我”意识的脑部区域。这个位于人类大脑右额叶前部的某个区域，看来“储蓄”着人的自我意识。通俗点说，人的个性特质、信仰、喜好与厌憎之意，都是从那里产生的。

2001年6月，世界上第一例成人神经干细胞自体移植手术在复旦大学附属华山医院完成。这标志着在国际生物高科技革命的竞争中，我国的神经干细胞基础研究和应用已经跨入了脑修复再生的医学的新门槛。

科学家弗雷德。凯奇发现成人的大脑也会长出新的神经细胞。

2001年6月18日，美国科学家进行的一项实验表明，进入人类视野的东西并不一定全都会被看到，大脑对于人看到的事物应该是什么样子，可能有一种先入为主的“成见”，即它只让我们看到部分事物。科学家把这一效果称为“运动致盲”。他们认为，大脑是从零散杂乱的视觉输入信号中选择信息来组织成图像的，在这个过程中大脑有时候会剔除某些信息。

2001年5月，科学家首次发现70岁人大脑仍会长出新的神经元（脑细胞）。他们在患者的一个小小区域———海马状突起处发现了新生的神经元、能够使大脑恢复部分功能。这里处于大脑深层，对人的学习和记忆能力非常重要。这一发现否定了此前科学家关于成人脑细胞损伤后就不能再生的定论。

2001年4月，科学家发现，从事脑力活动的人不易患老年痴呆症。

2001年3月，研究发现数学天才用脑部位与常人不同。法国和比利时的科学家联合进行一项研究，试图找出数学天才和一般常人的大脑是否有差别。他们在发表的报告中说，研究发现能够快速心算复杂数学问题的人，可能是因为他们能够使用其他人无法使用的大脑部位。

2001年1月27日，加拿大科学家发现了人解读声音的大脑部位。一见钟情已令人费解，但医学界发现，即使只闻其声而不见其人，也足以令人“一听倾情”。加拿大蒙特利尔神经病学院一项研究发现，人脑某一个特定部分，负责辨认人的声音，而这种辨认能力可以将人声所含的复杂情感解码，而这可能正是人们对歌星等的声音“一听倾情”的关键。

2001年4月，研究发现注射葡萄糖及吸氧能显著提高大脑功能。英国一所大学的人类感知神经学中心主任安德鲁。斯奇雷博士指出，通过给人体直接注射葡萄糖制剂或是给人体吸入纯净的氧气，将可以提高人脑的功能。最近，科学家称，人类脑袋可能来自海洋。他们发现了使人类越来越聪明的秘密———海产。人类祖先能够进化成为地球上最聪明的动物，其实要多谢海里的鱼、虾、蟹。最近，部分神经化学家、营养学家、人类学家及考古学家聚首一堂，开会讨论人类大脑发达的原因，结果得出的结论是：“我们的脑袋来自海洋。”多伦多大学教授康南恩在美国体质人类学协会年会上表示：“食用海产对人类大脑进化很重要。”

最近一个研究也发现，海产对患有诵读困难、过度活跃和孤僻症的孩子有帮助。这与原有的理论互相矛盾。过去有人说：引起干旱和山林大火的天然灾难，迫使人类思考和开发脑袋。不过，支持海产理论的人士指上述理论有问题，因为它们都无法解释人类是如何取得脑部发育所需的丰富的脂肪酸。在人类的所有食物中，只有海产含丰富的脂肪酸。

与此同时，日本科学家则发现，人类和短尾猿的一些认知活动都集中在大脑的同一部位。来自东京大学的研究人员通过功能性磁共振成象系统对人和短尾猿的额叶前部的脑皮层进行扫描，因为这部分脑皮层据认为是灵长类动物“进化最完善、认知功能较高级的”部分。研究人员比较了二者在计算机屏幕上的大脑图形发现，人和短尾猿脑皮层的相同部位出现了活动的迹象。研究者称，这一结果对研究灵长类动物认知能力的进化有启示作用，并希望人类和猿类智能比较的研究成果能够成为进一步研究猿类大脑每一个神经细胞的基础。研究人员还表示，虽然这次观察的额叶前部脑皮层区在人脑中已被明确部位，但对于猿类却是首次。

而更让我们欣喜不已的是，科学家弗雷德。凯奇已经获得了激动人心的发现———大脑细胞是会不断生长的。在刚刚过去的20世纪中，科学家一直认为脑细胞的发育和身体其他细胞有很大的不同，这就是大脑细胞在婴儿期间就已基本形成，以后直到成年，大脑神经细胞数量不会再有增加。

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