中国小康网 独家专稿

生物学家对生命的定义多达四十余种，但没有一种能够完全界定什么是生命。因此，科学家在理解“生命的起源”之前，还得搞清楚到底什么是生命。生命起源这个问题真的是很难解决。

我们接着上一期专栏文章《太阳系》谈谈生命起源问题。为什么说生命起源这个问题很难解决呢?首先，我们知道生命是什么，比如说动物和植物以及微生物。但是，生物学家其实没有大家都一致的对于生命的定义。比方说，病毒是不是生命?一方面，病毒可以说是生命，因为它们不像我们熟悉的无机物，它们会产生更多的病毒，也就是说，它们会复制自己。另一方面，病毒又离不开它们寄生的生命，不能单独生存。

我们当然可以认为病毒是生命，它们其实是比细菌还要简单的生命，只含有RNA或DNA，再加上一点蛋白质。那么，地球上出现的第一个生命是什么?是最简单的原核微生物，还是比原核微生物还要复杂的含有细胞核的真核微生物?地球上出现生命是一个非常偶然的事件，还是一个必然的事件?就这一点，生物学家也不能达成一致。

生物学家对生命的定义多达四十余种，但没有一种能够完全界定什么是生命。因此，科学家在理解“生命的起源”之前，还得搞清楚到底什么是生命。我认为生命在地球上出现是十分偶然的，以至于至少在我们自己的银河系里不存在外星人。我还认为，生命发生的概率原则上是可以计算的，计算的方式就是用一个比较老的物理学原理，叫做庞加莱回归。

我们不知道地球上最早出现的生命是什么，但我们至少可以假定它不会比一个可以自己复制的RNA更简单。这样，我们可以先计算一下RNA突然出现在地球上的概率。比方说，在整个45亿年地球的历史中，一个简单的RNA出现的概率到底是多少?万一，它出现的概率小于千亿分之一，我们就可以肯定地说整个银河系内只有地球上存在生命，因为整个银河系类似地球这样的行星不会超过一千亿颗。

我们经常听说，遗传物质主要是DNA和RNA。它们到底是什么?简单地说，这两种大分子长得都很类似，就是双螺旋，像楼梯，楼梯的两边扶手就是这些大分子的两个螺旋线。可以说，这些大分子都是由四种基本的砖块码起来的，每一条螺旋线都是四种砖块构成的，叫碱基。

DNA和RNA为什么又有区别?搭建DNA有四种“砖块”，其实也就是比较小的分子;而搭建RNA也有四种“砖块”，其中三种和DNA中的三种砖块一样，而RNA第四种砖块和DNA的第四种砖块不一样。生物学家管这些砖块叫碱基，我们不要去管它们具体的名称，反正就是含有不多于10个原子的分子就是了。

RNA的结构和DNA的结构很像，也是旋转楼梯，只是四种砖头里的一种和DNA不一样。简单说就是RNA可以自我复制，而DNA不能。为啥RNA会自我复制呢?我们用印章来解释RNA自我复制的原理。将印章沾了印泥盖在纸上，纸上出现的文字和印章正好相反。现在，看RNA的两条螺旋，其中一条就像印章，另一条就是印章盖出来的印。这两条螺旋很容易扯开，扯开之后，一条盖一下，出现了它的印，然后结合在一起形成新的RNA。另一条也盖一下，形成另一个RNA。这样，出现了两条一模一样的RNA，复制大功告成。

DNA不能自我复制，但DNA携带遗传密码，它决定生命中所有蛋白质核RNA的结构，决定生物如何有次序地合成细胞和组织，确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。这样看来，计算DNA在地球上突然出现的概率更为重要。

李淼

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眼下有科学和科普以及跨界人生。

(《小康》·中国小康网 独家报道)

本文刊登于《小康》2019年8月上旬刊