【圣经与科学】生命的起源---DNA的形成

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DNA的形成

退一步说，即使米勒等人的实验确实在原始大气中实际发生过，也就是说，假定氨基酸等能在原始大气中由无机物产生，这离生命的起源仍然还有遥远的距离。生命有许多特点，最主要的是要有新陈代谢（metabolism）和繁衍后代（reproduction）的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的。基因是DNA的片断。除少数原核生物（主要是植物病毒）靠RNA繁殖外，绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以，要产生生命，首先要产生DNA（或RNA）。最简单的生物噬菌体（专门吃细菌的病毒）就主要是由一个外壳和内含的DNA分子组成的。但DNA的自然形成面临著两大难关。

DNA本身并不复杂，是由四种不同的核亘酸相联而形成的长链。复杂的是DNA分子中这几种核亘酸排列的顺序（Sequence）。DNA正是借著这四种核亘酸的不同排列顺序产生了不同的基因，并由此产生不同的蛋白质及其他生命所必须的化合物，进而发展出不同的生物性状。正如在第一章提到的那样，这四种核亘酸在DNA分子中不同排列组合的可能性之巨大，远远超出人们的想象。然而这些巨大的排列组合的可能性中，只有一种可能性是可以产生第一个生命的。随机产生这一正确组合的可能性之小就不难明了了。

梁斐生博士曾引用过一九六七年诺贝尔化学奖获得者爱根博士（Manfred Eigen）的演讲中所说的话：“一个含有221个核亘酸的分子，其复杂程度的数学量等于这些核亘酸所能形成的不同排列的总和一共是4221（4的221次方）或者是10133（10的 133次方）”，而“10105 个这样的分子就足以充满整个宇宙！”这10133次随机组合之中，只有一次组合是可以产生第一个生命的。这是什么意思呢？如果让这10105个分子随机组合，令组合的速率为每秒一万次（104），假设宇宙的年龄为三百亿年（1018秒），那么，从宇宙形成到现在，一共可以产生的组合方式是10127次（10105x1018x104），还不足以产生一个有正确核亘酸排列组合序列的DNA分子!

根据美国太空总署的资料，最简单而“有生命”的蛋白质分子至少含有四百个氨基酸。也就是说，需要至少由一千二百个核亘酸组成的DNA分子使该蛋白质能够产生。人们在最简单的原核生物中看到的DNA分子，含有几千个、而不是221核亘酸。可见，无论宇宙的年龄有多长，“进化”速率有多快，单靠随机组合而产生第一个生命所必须的DNA分子的可能性几乎等于零。

其次，DNA分子形成时，需要各种酶的参与;而酶是一种蛋白质。但是，蛋白质要在DNA链上的基因的指控下才能合成。象“先有蛋还是先有鸡”的问题一样，在第一个生命产生之际是先有DNA分子呢，还是先有这种DNA形成时所必须的蛋白质（酶）呢？答案是，必须两者同时形成，缺一不可。凭机遇单是形成DNA分子已几乎无可能，更何况还要靠机遇同时形成各种酶聚合。如果一定要用进化的、随机产生的观点来解释第一个DNA分子的形成，未免太牵强了。

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