揭开生命的奥秘——分子生物学对生命起源研究 生命起源的奥秘

发布时间：2018年04月10日 21:21:12分享人:持酒劝斜阳来源:互联网17
2014-01-06



1993年加州大学柏克利分校的詹腓力教授邀请了一批科学家、哲学家到加州中部的一个海滨小镇相聚。这些学者来自著名的学术中心，包括剑桥、慕尼黑、芝加哥大学等学府，他们是来质疑一个统治了科学界长达150年的学说。

保罗.尼尔逊博士说：

“我们这次在巴哈罗的聚会对于多数人来说是代表了一个转折点，关于进化论我们都有各自的疑问。这次聚在一起，是把各人的一些观点和看法提出来大家共同分享。突然，我对生命有了新的洞悉，这是以前没有过的。”

迪恩.肯亚博士说：

“我想，这是我生命历程中，思想受到最大冲击的一次。这里有些想法跟我以前的观点相比，在理性上似乎更能令人满意。”

斯蒂芬.梅尔博士说：

“我意识到这是比任何人、任何一种学科更广阔的领域，这标志着有一批科学家已经作好准备要重新探索生命起源的奥秘。”

加州大学伯克利分校法学教授　詹腓力说：

“有时候，我会问：为什么还谈别的事呢？这才是最有趣的主题。我们从哪里来？怎么来到这里？什么促成我们的存在？和现实世界的关系又是什么？”

生物学哲学家尼尔逊说：

“你看到生命世界里有不可思议的多样性和复杂性的时候，一定会想是谁带来这些生命的呢？难道仅仅是偶然的自然选择？不是由智慧力量造成的或者是有别的什么在起作用？其中是否有什么目的、计划或者设计，是某种智慧力量设计的产物，这是最基本的问题。”

来到巴哈罗的科学家们，对生命起源开始了新的探索。他们都对广泛流行的进化论思想有重大的怀疑。在他们中，生物化学家迈克.贝希对自然选择怎么能组装活细胞中复杂的结构提出了质疑。进化生物学家迪恩.肯亚已经不认为纯粹的化学过程可以解释地球上的生命起源。斯蒂芬.梅尔、保罗.尼尔逊和威廉.邓波斯基正在寻求一种新的途径来解释生物体中遗传信息的密码来源。

这些科学家、哲学家开始试图提出一种新的理论来代替英国博物学家达尔文的进化论学说，作为现代生物学的中心理论。

1831年，达尔文当时只有22岁，参与了大英帝国的一个长达５年的科学考查。他乘坐的船——猎犬号从英格兰出发，绕过南美州的南端，向北行驶，来到太平洋上的一个火山岛——加拉帕哥斯群岛。达尔文在距离南美州西岸600英里的荒芜人烟的小岛上，看到了种类繁多的鸟类、爬行动物和哺乳类动物。这些珍贵品种非常特殊，他在别的地方从没见过。达尔文花了一个多月的时间，观察研究这里的动植物，作了大量笔记，收集标本，就离开了小岛，以后再也没有回去过。

25年后，达尔文提出了一个地球上的生物是如何起源的理论，1859年，达尔文发表了《物种起源》。这本书对科家界，甚至整个西方文化产生了重大的影响。达尔文认为所有的生命都是纯粹由盲目的自然力量形成的，包括时间、几率以及他称为自然选择的过程。

生物学哲学家尼尔逊说：

“在达尔文之前的250年，大多数著名的科学家和哲学家，如柏拉图、牛顿、开普勒，都认为世界是某种设计或计划的产物。随着达尔文自然选择论的出现，人们对万物起源的看法发生了根本的转变，科学、哲学的观念也有大幅度的改变。”

达尔文并不是第一个提出进化论的人，但他是第一个用似乎合理、自然的机制来说明生物经过漫长的时间，是可以产生演变的。为了理解自然选择是如何进行的，我们可以考察一下达尔文在加拉帕哥斯群岛看到的鸟雀种群。

在加拉帕哥斯群岛上有13种鸟雀，它们身体的大小和嘴的形状各有轻微的差异。根据达尔文式的理论，鸟雀身体大小的不同和鸟嘴的形状差别都是自然选择直接影响的结果。一个常被引用的例子，就是那些以种子为食物的鸟雀。在风调雨顺的季节，岛上各处都生产大量小而软的种子，这时候嘴小的鸟雀很容易找到食物，而在干旱的年头，剩下的只有上年留下的包在坚硬、粗糙壳里的种子。这种情况下，只有长着粗壮嘴的鸟雀才能打开坚硬的壳，吃到里面的种子。嘴比较粗壮的鸟雀存活下来了，因为它们能够得到食物，其他的鸟雀就不能。这些精壮的嘴就是现在生物学家所谓的功能优势。不幸的是嘴长得比较小的鸟雀由于吃不到食物，因为饥饿而灭绝了。如果干旱持续下去，环境使整个群体的特征产生了变化。所以一段时间后，那些粗壮嘴的鸟雀就会继续繁衍下去，因为只有粗壮的嘴，才使鸟雀得到食物，才能生存。

自然选择是个很有说服力的观点，具有优势的生理特征可以遗传给后代。通过这个过程，种群将会发生变化。随着时间的推移，虽然没有任何形式的智慧引导，也会产生不同的物种。达尔文试图用没有设计的、非智慧的、完全自然的过程来解释生命史中一切现象。他寻找解释的时候，发现在家畜驯化过程中所观察到的过程在野生动物中也同样起作用。

生物学家 《进化论的圣像》作者约拿单威尔斯说：

“达尔文对驯化物种的繁殖力是非常熟习的，他自己研究过鸽子的繁殖，也知道多个世纪以来，育种的人能通过选择某些个体交配来改变品种，达尔文只不过指出这个过程，在野生物种中也在进行。”

生物学哲学家尼尔逊说：

“对于达尔文来说，自然选择不需要设计者，就能解释生命史中的现象，不需要动用智慧、起因，就能说明生命的复杂现象。结果是，自然选择的学说代替了设计者的学说。”

现在达尔文主义已经被整个科学界和学术界广泛地接受，但是有越来越多的科学家，包括在巴哈罗聚会的科学家们对达尔文理论的关键部分提出了挑战。

生物学哲学家尼尔逊说：

“我们在巴哈罗相聚的时候，尽管不是在所有的事情上都能达成共识，但是我们对自然选择这个理论，和它在解释生物起源上的作用相当不满。自然选择这个过程确有其事，并且能够解释一些有限的变异和小规模的变化。事实上，我们有许多这方面的例子，但是它并不像达尔文所希望的那样，能够解释生命真正的复杂性。

一方面谈的是鸟嘴，另一方面是鸟的本身，鸟嘴结构的微小变化，并不能解释这种生物的来源，这是两个不同层面的现象，是不同的问题。从生物学来讲，最重要的是要解释自然选择在哪里能起作用，哪里不能够起作用，而且为什么会存在差别。证据是十分有力的，我们都有一种感觉，如果让证据自己说话，它将为我们指出一个完全不同的方向。那就是说，它将使我们对生命的本质和起源得出与自然选择完全不同的结论。”

自然选择只有通过微小连续的变异来发挥作用。她不会发生巨大或突然的飞跃，但必须通过微小而可靠的，虽是缓慢的步骤进行。——查理．达尔文

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“很有趣的是，我们注意到对生命了解的越多，对生物学了解的越多，那么对达尔文主义的疑问也就越多。如果生命是出于设计的，那就清晰了。”

从1988年以来，迈克．贝希博士对复杂的生物系统进行了研究。这些生物系统似乎无法用自然选择来解释。

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“在很长的时间里，我相信达尔文的进化论能够解释我们在生物科学中所看到的一些现象，不是因为我看到它真正能解释生物学，是因为别人说它能够解释。在学校里我学的就是达尔文主义生物学，在大学和研究生院的时候，我所在的环境都假定达尔文的进化论能够解释生物学，而我没有理由去怀疑它。直到十多年前，我读到由澳大利亚遗传学家迈克尔．但顿的《进化论　危机中的理论》这本书，他提出了一大堆反对达尔文理论的科学论据，这是我以前从来没有听说过的，这些论据很令人信服。那时候，我开始有点生气了，因为我觉得以前被人误导，入了歧途。这本书里有许多很好的论据，我虽然获得了生物化学博士的学位，而后来又成为了生物化学教授，可是我从来没听说过这些。从那个时候开始，我就对达尔文的进化论变得极感兴趣了，因为我认为达尔文的理论不能全面的使人信服地解释生命起源的问题。”

迈克.贝希的怀疑，很大程度上来源于现代生物学所揭示的生命最基本的单位——细胞。

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“十九世纪，当达尔文还在世的时候，科学家就认为生命的基础——细胞只不过是一团简单的原生质，就象一小块胶冻那样是不难解释的东西。”

生物学哲学家尼尔逊说：

“到二十世纪五十年代，这种看法仍然没有多大的变化，但是到了二十世纪后半叶，有关细胞的知识突飞猛进了。”

现在，强有力的技术，揭示了复杂的微观世界，这个世界是如此之小，以至极小量的培养液就可以养活多达四十亿的单细胞细菌。每个细菌都充满了电路、组装指令和微型机器，细胞里面的复杂程度是达尔文无法想像的。

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“从生命最基础的单元，也就是分子和细胞的水平来看，我们发现了一些机器，真的，就是分子机器。有些很小的分子像卡车一样可以把物资从细胞的一端运送到另一端。有些机器捕捉太阳能并把它转化成可以利用的能量。”

加州大学伯克利分校分子生物学家　杰德．马克斯科说：

“在人体内有许多分子机器，人体有多少功能，就有多少分子机器。所以你想，你的听觉、视觉、嗅觉、味觉、知觉、血液流动、呼吸作用以及免疫反应，这一切都需要一系列的机器。”

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“当我们看到这些机器的时候，不禁要问它们从哪里来的？标准答案应该是：达尔文的进化论。但是我看这欠缺说服力。”

有一个生物机器，特别引起了迈克尔.贝希的怀疑。

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“记得我第一次翻开一本生化教科书的时候，我看到一个细菌鞭毛的图画，它有各种精美的部件，有一个推进器和钩状区、传动轴、驱动机。我看了一会儿说，这是个船舷外的发动机，它一定是设计出来的，这不可能是随意的盲目组装而成的。”

贝希的反应并不令人惊讶，那些驱动细菌在液体中游泳的分子驱动机，每一台都是由多个机械部件组合成复杂的系统。当细胞的一部份被放大到５万倍，这些部件就显露出来了。

生物学家利用电子显微镜来分辨细菌鞭毛驱动机的组成部件和它的三维结构。在这个过程中，他们揭示了一个惊人的微观工程。

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“哈佛大学的郝伍德．伯格称它为宇宙中效率最高的机器，这些机器中有些部件能以每分钟十万转的速度运转，并且可以连接到另一个信号感测器上面，以便能从环境中接收到反馈的信息。”

加州大学伯克利分校分子生物学家　杰德．马克斯科说：

“虽然它们旋转的速度如此之快，却可以立刻停下来，只需要四分之一圈就可以停下来马上改变方向。以每分钟十万转的速度做反方向转动。”

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“这些机器就象摩托艇后面的驱动机，它们有许多驱动机工作必须的部件。

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“细菌鞭毛有向前和向后的两种排挡，是靠水冷却的质子推动的。它有一个定子、一个转子、一个Ｕ型介面、一个传动轴、一个推进器，它们起到这些机器部件应有的作用。我们不是为了方便叫它们这个名称，它们确实是有这些部件的功能。”

自从发现这以来，科学家一直试图解释，转动的驱动机是怎么通过自然选择产生的，可是他们无法作出详细的达尔文式的解释。想知道为什么达尔文的理论无法作出解释呢？

我们要明白分子机器的特征就是不可简化的复杂性。

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“不可简化的复杂性这个词是由迈克．贝希在描述分子机器的时候提出来的。它的意思是说，在任何已知的机体或细胞系统中都有许多组成的部件，其中有些部件是它的功能所必须的，就是说如果你去掉一个部件，系统就会失去功能。”

不可简化的复杂性的想法，可以用一个众所周知的非生物机器——捕鼠器来加以说明。这种捕鼠器是由５个基本部件组成的：一个挂诱饵的钩子、一个强有力的弹簧、一个被称为锤子的细而弯的杆、一个用以固定锤子的固定棒、一个固定整个系统的平台，如果其中任何一个部件缺失或有缺陷，这个机械装置将不能工作。这个不可简化的复杂系统里所有部件必须同时存在才能发挥正常的功能——捕捉老鼠。

不可简化的复杂性也适用于生物机器，包括细菌鞭毛推进器。

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“这个系统是由40种不同的蛋白分子组成的，这些成份是必须的，如果缺少任何部件，鞭毛推进器就不能工作，如果缺少镰刀型的钩或者缺少传动轴等等，整个系统就不能在细胞里面组成了。”

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“从进化论的角度来说，你必须解释怎么才能逐步建造这样的系统。这个系统只有在所有部件都组装好之后才能有功能。”

分子机器这个不可简化的复杂性严峻挑战了自然选择的学说。根据达尔文的学说，即使很复杂的生物结构，比如眼睛、耳朵和心脏都可以随着时间以较小的步骤累积而逐渐地形成。然而，正如达尔文所阐述的随机遗传变异，只有有利于进化中的有机体生存的时候，自然选择才可以成功。

正如我试图想证明的，如果这些修饰是微小而缓慢的，就没有必要来假定所有这些修饰是同时进行的。自然选择能细察那些极其细小的变异，拒绝不好的变异，保留并积累所有好的变异。——查理斯．达尔文

有些科学家认为当细菌鞭毛功能不存在的时候，达尔文说的微小变异不能创造细菌鞭毛。

加州大学伯克利分校分子生物学家　杰德．马克斯科说：

“怎么可能在那些没有鞭毛的细菌种群中进化出象鞭毛这样一种全新的东西呢？而根据达尔文的理论，每一种变化中的细菌种群都必须提供某种优势才能被选择的。”

让我们想像一下这样的情景，在地球早期的历史时代里，一个进化中的细菌以某种方式发育出一条尾巴，也许还能固定在细胞壁上，然而由于缺少一个完整的发动机组，这个创新并不能给细胞带来任何优势，相反，拖着这个尾巴，既不能动也没有用，因此不会被自然选择所保留。自然选择只会选择那些有利于生存的变化。

生物学哲学家尼尔逊说：

“自然选择的逻辑是很严格的，除非鞭毛系统组装完成而且能够发挥作用，否则自然选择无法保留鞭毛系统，因此它不能够传给下一代。”

生物学家　约拿单威尔斯说：

“关于自然选择重要的一点是它只能够选取功能上的优势，大多数情况下，自然选择只会是去除那些没有用的东西或是对机体有害的东西。所以说，如果一个细菌有一个不能用来做鞭毛的尾巴，自然选择很可能会剔除它。鞭毛能够入选的唯一办法是要它发挥作用，这意味着发动机组的全部部件必须最初就要到位。所以自然选择不会给你鞭毛，只有当鞭毛已经存在并能运作，自然选择才起作用。”

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

我们已经有了不少关于细菌鞭毛的知识了，虽然还有许多有待学习的地方，但是知道的已经不少了，但是达尔文式的理论在怎样创造复杂的分子机器上仍然没有作出解释。”

一百五十年前，科学家还不了解不可简化的复杂的分子机器，但达尔文已经预料到这样的系统会给他的理论带来困难。

如果可以证实，确有某种复杂的器官是不可能经由无数渐进且微小的变异而形成，那我的理论就会彻底崩溃了。——查理斯．达尔文

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“生物学有两大课题：第一、有像翅膀、眼睛这样新结构的生物体是怎样从已存在的生物体中产生的。第二、地球上最初的生命是如何起源的。现在我们当然知道，达尔文把他一生中大部分的时间都花在第一个问题上。”

达尔文把地球上生命的历史比成一棵枝繁叶茂的大树，树的根基部份代表最早的活细胞，而树枝就是从早期原生质中长年累月发展出的更复杂的生命形式。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“达尔文试图解释生命树的树枝是怎样起源的，他试图表明自然选择如何改造已有的生物，创造出了今天布满世界，种类繁多的动植物，但是到了代表最初生命起源的根基，达尔文却语焉不详了。事实上，他甚至没能在《物种起源》中论及生命怎样从无生命物质中产生的问题。”

唯一能使我们窥测达尔文在这个问题上观点的是他在写给同事约瑟夫.胡克的一封信中提到：“关于最早活的生物的产生，假设，哦，好大一个假设，我们可以想像，在某个温暖的小池塘里，有各种的氨气、磷酸盐、光、热和电流，然后经过化学反应生成了一个蛋白分子，并且预备发生更加复杂的化学变化，虽然这样的物质在今天会立刻被吞吃掉，但是在生物形成前的情况可能并非如此。”

到了达尔文的晚年，他对地球早期原生水中的简单化学物质产生出原始细胞的想法并没有加以发展。后来到了二十世纪二三十年代，一位名叫亚历山大.欧佩林的俄罗斯科学家提出了一整套解释这是如何发生的理论，这个理论称为：化学进化论。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“欧佩林认为，他可以用达尔文的原理来解释地球上最早生命的起源。他设想简单的化学物质聚合，再聚合成更大的分子，而这些大分子再通过几率和自然选择自组成地球上最早的原始活细胞。”

在后来的三十年里，许多科学家努力发展和完善这些想法，他们思考着达尔文和欧佩林提出的问题：简单的化学物质如何能发展出生命来？有一人以为他知道了。

旧金山州立大学生物学荣誉退休教授　《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“生命起源的问题一直深深地吸引着我，这是由于这个问题的规模和重要性。我们来自哪里？我们为什么会在这里？从自然科学的角度可以提出许多诸如此类的问题。”

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“从二十世纪六十年代后期到七八十年代早期，迪恩.肯亚是世界化学进化理论的先驱之一，他跟其他人一样，试图说明地球生命是如何从自然过程中产生的。”

1969年，肯亚与合作者写了一本在生命起源方面很有影响的书。

旧金山州立大学生物学荣誉退休教授　《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“格利．斯坦门和我以为，如果我们能够搜集从六十年代中期到后期为止所积累的所有实验资料综合贯联成一套新的理论，我们很可能解释生命起源的主要构件，对此，我们是满怀热情的。”

虽然肯亚很乐观，但是他显然面临着要解释生命是如何开始的问题，这必须解释蛋白分子的起源。因为直到现在，这种大而复杂的分子仍然是地球上一切细胞的基本建材。

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“在细胞中，蛋白分子有着广泛的功能，从细胞所有结构需要的框架、细胞骨架到酶等等。”

加州大学伯克利分校分子生物学家　杰德．马克斯科说：

“蛋白分子差不多承担细胞内所有功能的责任，所有日常工作，例如：清洁细胞、产生能量，都由蛋白分子来完成。”

肯亚知道蛋白分子对最初生命的重要性不亚于对今天的活细胞，他也意识到它们构造的复杂性。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“到了二十世纪六十年代，科学家了解到，即使是最简单的细胞也是由数千种不同类型的蛋白分子构成的，而这些分子的功能则取决于它们复杂的三维结构。一些蛋白分子的不规则形状使它们能催化或引发化学反应，因为它们和细胞中的其他分子就象手套和手一样吻合。而其他蛋白质分子就形成相互连锁的构件。”

鞭毛发动机的每个部件就像这个圆环，要么是由单一的蛋白分子构成，或者是由一系列的蛋白分子组合成某种特殊的形状。这些蛋白分子本身又是由称为氨基酸的更小化学单元串连成长链。

旧金山州立大学生物学荣誉退休教授　《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“这些细胞单元里面的结构是极度错综复杂的，就在组成蛋白分子的氨基酸中。”

在自然条件下，二十种不同的氨基酸被用来组成蛋白分子，生物学家把它们比作英文中的二十六个字母。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

揭开生命的奥秘——分子生物学对生命起源研究 生命起源的奥秘
“字母可以用来排列成大量可能的组合，而且就是这些字母的组合序列决定了你是否得到有意义的片语或句子。如果字母排列正确，你得到有意义的文字；如果不正确，你就得到乱码。这个原则同样适用于氨基酸和不同的蛋白分子。”

现在知道至少存在三万种不同的蛋白质分子，每一个都由这20种氨基酸排列成不同的组合，它们就像字母一样地排列，常常形成有几百个单元长的链子。如果氨基酸排列正确，长链就能褶叠起来成为有功能的蛋白质。

加州大学伯克利分校分子生物学家　杰德．马克斯科说：

“蛋白分子是由氨基酸互相结合在一起而形成的，它们之所以能够形成某个特别的结构，是由它们的排列次序而决定的。”

氨基酸排列的次序极其关键，因为如果它的序列不正确，就会形成一个没用的链，在细胞中将会被销毁。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“蛋白分子就像文字或者电脑程序，是高度精确的，整体功能是取决于每个部件的精确排列。”

但到底由什么来产生氨基酸的精确序列，以至能形成蛋白分子的特别形状或功能呢？从五十年代到六十年代，蛋白分子结构的发现，迫使生物学家去面对这个奥秘。迪恩．肯亚认为，他能解决这个问题。在他的《生化预定论》一书中，他和他的合作者格利．斯坦门提出了一个很有吸引力的理论。肯亚写道：“生命可能是由组成它的化学成份，特别是蛋白分子的氨基酸之间互相吸引的性质预定而成的。”

旧金山州立大学生物学荣誉退休教授　《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“当《生化预定论》发表的时候，我和我的合作者完全相信，我们已经有了对生命起源的科学解释。”

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“肯亚提出，氨基酸的化学性质使得它们互相吸引形成长链，以至于形成第一个蛋白分子，也就是细胞中最重要的组成部分，这就意味着生命的出现实际上是不可避免的，单凭化学性质就预定了。”

许多科学家热烈赞同肯亚的想法，并且在随后的二十年中，《生化预定论》一书成了化学进化方面的畅销书。然而这本书发表了仅仅五年，肯亚就悄悄地怀疑起自己理论的可能性

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“就在那段时间，我对进化论阵营的某些观点的怀疑渐渐明确了，起因是遇到我的一个学生，提出了一个非常有力的相反的论据，而我也无法反驳这项质疑。”

原来肯亚被质疑在没有遗传指令的帮助下，蛋白分子如何能被组合起来。在今天的活细胞中，氨基酸链不是像肯亚想象的早期地球上那样，直接由它们之间的吸引力形成。相反，细胞中另一个大分子存贮了蛋白中氨基酸排列序列的指令，它叫DNA。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“起初，肯亚相信蛋白分子不需要DNA的，组合指令就可以直接由氨基酸组合而成。这也是为什么那么多的科学家对他的理论感到如此地兴奋。但是当他和其他人对氨基酸和蛋白分子的性质了解的越多，他就越怀疑蛋白质可以不需要DNA而自我组合。”

肯亚发现DNA分子的性质是他无法用自然的过程来解释的。在紧紧锁固的DNA双螺旋结构中隐藏着丰富的信息，是由一些精确排列的化学物质组成的，科学家用Ａ、Ｃ、Ｔ和Ｇ四个字母来代表它们。在书写文字中，信息的交流必须通过字母精确的排列，同样地，氨基酸构成蛋白分子的指令是由双螺旋DNA中这些精确排列的Ａ、Ｃ、Ｔ、Ｇ决定的。这套化学密码被称为生命的语言，它经过高度压缩后，被组装成当今宇宙中最精致的信息系统。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“肯亚和其他研究生命起源的科学家都知道他有两个任务：一方面，他需要解释基因组合指令的来源；另一方面，他需要解释蛋白分子是如何在原始的海洋中不需要DNA，而从氨基酸直接合成的。最后他发现，他两者都做不到。”

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“在原始海洋中，很难想象在一个极其微小的容积中，怎样能聚集几百种不同的成份，这些成份都是构成生命自我复制所必须的。对于没有已经存在的遗传物质的帮助，氨基酸能够自我排列成生物学上有意义的序列，我深表怀疑。在七十年代末，我的怀疑已经超出了理性可以接受的限度。”

当肯亚反思他的理论时，生物化学的新发现进一步削弱了他对氨基酸可以自我组合成蛋白分子这一理论的信念。

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“当我的研究工作越来越深入的时候，包括在NASA—AMES研究中心的那段时间，我越来越清楚地知道化学进化论的诸多困难。进一步的实验证明，氨基酸没有能力自我组合成任何生物学上有意义的序列。”

面对他自己理论的重重困难和不断增加的关于DNA重要性的科学资料，肯亚被迫接受基因信息是绝对必须的。

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“当我综合分析了批评者所提出的其他的可能性以及整个研究领域中的工作者都忽略了基因信息的起源，而出现大量问题的时候，我不得不反思我在生命起源问题上的立场到底是不是正确。”

对于迪恩.肯亚来说，他对生命起源的研究焦点，转到了一个新的问题上，那就是DNA中的生物信息又是怎么来的？

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“如果一个人能够了解遗传信息，就是生命机制的密码信息的起源，那你在理性上得到的满足一定会远远超过那些化学进化的理论。”

其实，肯亚也知道自己的选择不多，因为七十年代，绝大多数的研究者已经抛弃了第一个细胞的基本成份是完全随机产生的思想。要想知道为什么？请想象一下，把字母随便丢在桌上，就可凭机遇随便拼出莎士比亚《哈姆雷特》一剧中的台词，这难度有多大。再想想，那些构成一个最简单的单细胞生物需要的基因序列，如果打印出来，至少需要用几百张纸。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“当然，从事生命起源工作的生物学家并不相信生命的起源完全是随机的，相反他们的解释是产生第一个生命的时候，自然选择在随机化学变化中起了作用。但这个假设有问题。”

按定义来说，自然选择不能在第一个细胞产生前起任何作用，因为自然选择只能作用在能够自我复制的、能遗传给下一代的细胞中。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“没有DNA就没有自我复制，但没有了自我复制也就没有了自然选择，所以在没有假设DNA存在以前，你就不能用自然选择来解释DNA的起源。”

几率、自然选择，再加上肯亚自己的自我组合理论都不能解释基因的起源，现在肯亚看到了剩下来的唯一解释：

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“即使一个最简单的细胞要用化学进化来产生也是完全不可能的，所以，生命是智慧设计的观念对我很有吸引力，并且它和很多分子生物学上的发现都能够相吻合。

在肯亚撇弃了化学进化论多年以后，科学开始揭示了整个生命信息过程的细节，它明显地具有智慧设计的特征。

借助电脑模拟，我们可以进入到一个细胞中，来看看这个神奇系统工作的情况。进入细胞核之后，我们可以看到紧密缠绕在一起的DNA链，这是生命体中合成每个蛋白分子的指令中心。在一个被称为“转录”的过程中，一个分子机器首先解开一部分DNA的双螺旋，使合成某个蛋白分子所需的DNA遗传信息暴露出来，另一个机器这时过来拷贝这段DNA遗传信息，形成另一个分子叫作“信使RNA”。当“转录”完成后，这个携带遗传信息的细长的RNA分子穿出了出入细胞核的门卫—细胞核孔—到了外面。

信使RNA被带到细胞质中一个拥有两部分的叫核糖体的工厂里，将信使RNA安装妥当以后，翻译过程就开始了。

在核糖体内部，一个分子组装流水线建成一个特别的氨基酸序列，这些氨基酸是从细胞的其他部分搬运过来的，并常常会连成几百个单位的链条。氨基酸排列方式决定了合成的蛋白分子的种类。

当链条组装完后，它离开核糖体到一个桶状的机器中，卷成精确的型状，这型状是蛋白分子功能的关键。

当氨基酸链条卷成蛋白分子后，它将再次被释放出来。被另一个机器携带到需要它的特定地方。

《生化预定论》作者迪恩.肯亚说：

“这真是不可思议的，在这样微小的结构当中有这样精密协调的机器装置在运作，这明显是具有智慧的设计和制造的特征。我们已经掌握了这个复杂的分子世界的某些基因表达细节。正是这些分子遗传学的新发现，提供了强有力的证据，这证明地球上的生命是由设计而来的。”

“生物学家必须常提醒自己，他们所看到的不是设计的，而是进化来的。”

——弗朗西斯．克里克（诺贝尔奖获得者，从事DNA研究）

生物学哲学家尼尔逊说：

“当我看到这些分子机器以及细胞分裂这个难以置信的复杂过程，我想问的是：在这些事物后面是否有一种智慧？这些结构是否有计划、有目的？科学应当是寻求世界的真相。现在对什么是真相这个问题，我们不该有偏见，我们不能说因为我不喜欢那种解释，因此就把这种解释弃置一旁。当我们面对自然的奥秘，我们应当做的就是提出所有可能对它的解释。我认为，进化论的问题就在于证据说话之前，就人为的先排除了一种可能的原因，这个原因就是智慧创造的。”

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“事实上，从十九世纪后期达尔文时代起，至少部分原因是由于达尔文物种起源这本书，科学家开始接受这个有关科学的定义。这个定义排除了用设计作科学解释的可能性，还有个名称叫“自然主义方法论”。意思是说：你想合乎科学，就必须限制自己只用纯自然的原因作解释，不能用智慧原因作解释。有趣的是，其实我们经常推断事物是有智慧的，我们的日常推理就包涵了辨认事物中有智慧出现。”

例如，考察一下埃及古建筑物废墟上象形文字的信息，没有人会把这些符号的形状和布局归因于自然力量，如沙暴或侵蚀等，我们反而认定它是古代文士，就是智慧人类的杰作。同样的推理也引导我们得出以下结论：复活节岛海滨的神秘石像并不是自然力，比如风和水的作用下经过漫长岁月形成的。我们也不会认为，如果没有智慧的指引，植物会自己长成我们熟悉的形状。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“当然，我们经常在作这种推断，而且我们知道这种推断是正确的。问题是，我们用什么理由作推断？是什么特征使我们辨认有智慧的参与呢？”

最近在一本名为《设计推论》的书中，数学家威廉．邓波斯基在理解设计推论方面，做出了一个重大的突破。邓波斯基找出了使我们可以辨认智慧活动的特征。

数学家，Baylor University 威廉．邓波斯基说：

“我是从观察我们如何推论设计开始认识这个问题的。当我们得到设计结论的时候，我们在逻辑上是如何一步一步过来的呢？因此，我做的就是建立可靠实证的严格科学标准来决定某种事物是否确实是设计出来的。我按照逻辑的依据出发，发现你需要小概率、需要特定性，正确的模式就是客观的模式。”

依据邓波斯基的理论，每当观察到一个统计学上小概率的事物或事件，同时又符合某种可识别的模式，人们就可以探测到智慧活动。这样的模式，可以在南达科他州的黑山上找到。

生物学哲学家尼尔逊说：

“如果你穿越美国西部旅行，就可以看到不同形状的山峦，但是没有特殊意义，仅仅是岩石错落成不同的图案，你不可能看到山上有林肯、杰弗逊、罗斯福和乔治．华盛顿的头像，只能在南达科他州看到这些头像。图案是小概率，其实任何一个山崖都是小概率事件，但是其他的山崖没有可识别的图案。”

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“当我仰起脸来看这些头像，马上感觉到这些头像跟你在钞票上、艺术馆的画像上或图书插图中看到的四位总统头像是吻合的。因此，我认识到，当我观察黑山的时候，不仅仅拥有了小概率的岩石图案，而且符合某种独立特定的模式，因此能可靠地说明智慧的存在。”

生物学哲学家尼尔逊说：

“所以，我们有了小概率事件加上特定性，就能肯定是设计的。”

在某处海滨，另一个图案映在地上，用来演示我们是如何感知有智慧的设计存在。没有人会推断这些图案是潮汐运动引起的。相反，图案的特点使我们认定这些文字是智慧的产物。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“这个不大可能的排列也符合某种独立的特定模式，就是字母的形状。我们从英语字母表中可以认出它们。同时，我们也发现这些字也出现在英语词汇中。因此，这个小概率的排列加上符合独立的特定模式，使我们觉察到是设计的。”

这些例子表明了邓波斯基的检测设计标准：小概率事件和特定性。实质上等同于信息。这样的信息不但在图画、数位序列和书写文字中出现，同时也以编码形式存在于活细胞中。

生物学哲学家尼尔逊说：

“DNA的结构使它成为承载信息的理想载体。Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ四种在DNA双螺旋中的碱基，具有存储巨量信息的能力。”

事实上，在已知的宇宙中，没有一样东西能比DNA存贮的信息更多，传递信息更有效的。人体中完整的一套DNA含有30亿个碱基，对DNA分子编码区的分析表明，DNA分子碱基的特殊排列方式可以传递详细的指令或信息，就象有意义文句中的字母，或者电脑程序中的二进位数字。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

比尔．盖茨曾经说过：DNA就像电脑程序，只是远比我们所能设计的程序复杂。如果你仔细想想这个说法，你会发现这是个很有启发性的评论。因为我们知道比尔．盖茨不会使用风、腐蚀或随机的数位发生器来创造软件，相反，他会雇佣聪明的软件工程师。所以经验告诉我们，我们可以知道哪些富有信息的系统是出自智慧的设计。但是，我们如何去解释生命和每个活的有机体内每个活细胞的信息呢？这是个根本的奥秘！这些信息是从何而来的呢？”

过去的十五年里，哲学和科学家斯蒂芬.梅尔一直在为回答这些问题而努力。梅尔提出了一个理论：就是智慧的设计。这能为形成第一个活细胞所必须的信息是从何而来的作最好的解释。

生物学哲学家尼尔逊说：

“所以，我们有了小概率事件加上特定性，就能肯定是设计的。”

在某处海滨，另一个图案映在地上，用来演示我们是如何感知有智慧的设计存在。没有人会推断这些图案是潮汐运动引起的。相反，图案的特点使我们认定这些文字是智慧的产物。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“这个不大可能的排列也符合某种独立的特定模式，就是字母的形状。我们从英语字母表中可以认出它们。同时，我们也发现这些字也出现在英语词汇中。因此，这个小概率的排列加上符合独立的特定模式，使我们觉察到是设计的。”

这些例子表明了邓波斯基的检测设计标准：小概率事件和特定性。实质上等同于信息。这样的信息不但在图画、数位序列和书写文字中出现，同时也以编码形式存在于活细胞中。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“最基本的知识告诉我们，智慧工作者可以创造富有信息的系统，所以这个论点不是基于我们的无知，而是基于我们所知道的这个世界的因果关系。

现在我们知道，没有任何自然的解释和原因能够产生信息，自然选择、自我组合过程，纯粹的随机性都不行，但是我们知道有一种原因可以产生信息，那就是智慧的设计。

因此，当我们在细胞中，特别是在DNA分子中发现一个富有信息系统的时候，即使我们不能观察到那个系统最初形成的过程，我们也会推断出智慧在这个系统的形成中起了作用。”

梅尔对遗传信息起源的研究工作，现在成为逐步发展的设计论科学研究的一部分，这项研究可以追溯到1993年，在加州中部海岸举办的那次科学家和哲学家的会议，他们的目标是要重新评价一个统治了生物学一百多年的观点，在这个过程中，他们提出了一个新的理论，叫作“智慧设计论”。

生物学哲学家　尼尔逊说：

“对我来说，设计论的最大好处就是它给我们的科学工具箱中提供了新的工具和解释智慧的始因是真实可见的，因为他们留下了很多证据，健康的科学应该寻求真理，让证据自己来说明问题。

加州大学伯克利分校法学教授　詹腓力说：

“智慧设计的论点，也是建立在依靠事实之上的，这正符合我对科学的定义。它依靠事实，当你观察事实——就象迈克尔.贝希所做的——你看到了什么？你发现了不可思议的相互联系的复杂性。”

宾州　立哈尔大学生物化学教授　迈克.贝希说：

“我们认为细菌鞭毛需要智慧设计，这个结论从方法论上讲，跟我们得出舷外发动机是智慧设计的结论是完全一样的，当我们看见一个舷外发动机，看见它内部零件的相互作用等现象的时候，我们知道是有人设计并且制造了它，而生物机器也是一样。所以我们说智慧设计的观点是完全科学的。”

生物学家　约拿单威尔斯说：

“当我客观地没有把设计的可能性排除在外来看这些证据，设计这个概念就会突然出现，因为它是最有可能的解释。这是我相信它的原因。

生物学家　University of Idaho 司各特.明尼克说：

“我想设计论又回到桌子上了，我们不能用自然定律来解释这些系统，如果我们寻求真理，那他们事实上是被设计的。如果我们必须作为设计工程师才能理解它们，我会说：为什么不行呢？你知道，应该跟着证据走，至于背后的意义——不错，它们有很深刻的形而上学的意义——由它去吧。”

生物学哲学家尼尔逊说：

“宇宙是一个理性的、可以理解的，它是被一个至高的愿意被人了解的智慧所创造的——这是个很有力的观点。这个思想也启迪了一种科学探索的精神，因为当你走出去看这个世界的时候，这个世界是有意义的、可理解的。如果一切都是混乱地拼凑在一起，那么，我们就没有理由去期待世界的合理性；如果它真是思想意志的作品，你就能够走出去，科学也会成为一项巨大的、奇妙的猜谜工程，从中你能期待在事物的根基上找到它的合理性、美感和可理解性。”

一百五十年前，达尔文用他的自然选择理论改变了科学，今天，这个理论面临着巨大的挑战。智慧设计论引起了有关地球生命起源方面激烈的争论，对于越来越多的科学家来说，它代表了一种范式或是一种观点，是能够再次重新定义科学思想体系的基础。

科学哲学家　Discovery Institute　斯蒂芬.梅尔说：

“在十九世纪，科学家相信只有两种实体：物质和能量，但是当我们进入21世纪的时候，科学界普遍认同还有第三种实体的存在，那就是信息。因此当我们面临生物信息的时代，一种猜疑正在兴起，也就是我们在DNA分子中所看到的，实际上是一种思想意志、一种智慧的产物，它也只能用智慧设计论来作解释。”

  
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