人類在大自然面前始終是一個撿貝殼的孩子

生物大分子的起源

我們先假設化學進化學說是對的，那麼由無機物得到簡單的有機物小分子，後者將進一步構成有生物功能的大分子，而這些生物大分子又是以什麼順序出現？如同眾所周知的雞與蛋的先後之爭，生命機體形成過程中，DNA和蛋白質出現的先後問題也困擾著許多研究學者。經典的遺傳學中心法則，認為DNA通過轉錄形成mRNA，mRNA指導蛋白質的合成，即通過「翻譯」把鹼基序列轉變為氨基酸序列；在生物體內，沒有蛋白質作為酶的催化作用就不能合成DNA，而沒有DNA作為遺傳信息的指導，氨基酸也不能組合成有特定功能的蛋白質分子。

另外，學術界還有一個觀點： 不是DNA先也形成不是蛋白質，而是RNA（RNA world hypothesis；「RNA世界」一詞由諾貝爾獎得主沃特·吉爾伯特（Walter Gilbert）於1986年提出）。隨著RNA作為某些病毒遺傳物質載體的發現，以及對RNA分子的結構和功能的研究，科學家發現它既有DNA的自我複製能力，又具有蛋白質的催化性質，從而推測RNA可能是三者中最古老的分子，起初同時承當了DNA和蛋白質的功能，後來漸漸出現形態功能的分化，衍生出後兩者。羅德·懷特在1976年觀察到許多酶的必需輔因子是核苷酸或核苷酸衍生物，他提出這些核苷酸輔因子代表了「核酸酶的化石」（"fossils of nucleic acid enzymes"）。

我們的難題

化學進化學說（包括RNA世界假說）面臨一個著難題：在生命起源前的環境里，自然界如何把從生物小分子（氨基酸、核苷酸）變成生物大分子（蛋白質、核酸）。正如《生命起源的奧秘：再評目前各家理論》指出：「我們在合成氨基酸方面的成就有目共睹，但合成蛋白質和DNA卻始終失敗；兩者形成了強烈的對照」。雖然，科學發展到今天，我們能以極大地效率在實驗室利用機器合成出需要的生物大分子，在生命起源前環境里的合成實驗卻「始終失敗」，這或許是大自然跟人類開的一個玩笑吧，以此提醒人們面對大自然、面對時間長河應當保持謙遜的姿態。

隨著手性分子（其左旋分子和右旋分子互為對映異構體）的發現，又一個謎擺在我們面前------生命對稱性破缺，即大自然神奇地選擇了L-氨基酸（左旋）構建蛋白質，而構建核酸DNA和RNA的則是D-核糖。我們不得不承認知識的圈子越大，所碰觸到的未知世界也就越大，人類在大自然面前正如牛頓所說的始終是一個「撿貝殼的孩子」。

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