《进化中的方舟子》-权供新年晚餐喷饭之用(2)
化学家谈化学进化-方舟子伪科学的再批判集锦
Subject: [life origin] 生命起源
From: shif@uhura.cc.rochester.edu (Shi-min Fang)
Date: 1996/10/28
Message-ID: <553dj4$ps6@ccic.ifcss.org>
Newsgroups: alt.chinese.text,alt.chinese.text.hz
方舟子原文:
这是我今年夏天所写的《进化中的进化论》中有关生命起源的两章。鉴于
有几个外行在生命起源上不懂装懂喋喋不休个没完,特贴一下以正视听。
欢迎各位同行提出意见。对于外行的无聊攻击不再理会。
作者保留一切版权。
麒麟点评
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[哇塞。这等文章这等人,作者保留一切版权是一定的。要我就是有了素材,也写不出来这些妄言供人喷
饭。]
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方舟子原文:
方舟子《进化中的进化论》
第六章:生命起源
二、化学进化假说
麒麟点评
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[不必下挡板,谈化学进化而不许化学家说话,绝对不成道理!更有甚者,一听不利的意见就大骂"民主斗
兽"卑鄙无耻,那才定义了什么是攻击,什么是外行!要科普咱百分之百支持,但不能误人子弟呀!所以,
能证明多少,就说多少,不要WaveHand,ShowBiz的拿大词吓人!另外,假说就是假说,别
理论什么的吓唬人。内行人谁信那个?]
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方舟子原文:
欧帕林和荷尔登都同意有细胞的生命不可能在现在的地球自发产生。但是他们指出,第一,原始的地球条件
跟现在大不相同;第二,生命的诞生并不需一蹴而就产生细胞,从非生命到生命有一个漫长的进化过程。这
就是生命起源的“化学进化”假说。
这个假说认为,原始地球的大气层并不象现在这样有丰富的氧气,相反地充满了甲烷、氨气这类还原性气
体和水蒸汽。在太阳能和闪电的作用下,这些气体能够自动合成氨基酸、嘌呤之类的生物小分子。因为在当
时的条件下,既无氧气的氧化,也无微生物的降解,所以这些生物小分子能够聚积起来,互相反应,逐渐生
成了蛋白质、核酸这类生物大分子。这类生物大分子越聚越多,彼此之间也能发生反应,有的能够发生原始
的生命反应,那些有此能力的,要比其它的分子更能够占有空间和资源,如果它们也获得了自我复制的能
力,就形成了简单的生命,自然选择就开始起作用。原始生命出现后,生物小分子做为能源慢慢地被消耗掉
了,这时就进化出了能进行光合作用的生物,能够有效地把无机物转化成有机物。光合作用产生的副产物氧
气永远地改变了大气层的成分,自动合成的生物小分子会很快被氧化、降解成无机物,从此生命不可能再在
地球自发产生,生命只能来自生命。
麒麟点评
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[这个,人家叶永烈都科普过了。没什么新意。]
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方舟子原文:
总之,化学进化假说认为生命的起源可以分成四个步骤:第一步由无机物和简单的有机物合成生命小分子,
第二步由生命小分子合成生命大分子,第三步由生命大分子聚集组成原始的生命,第四步由原始的生命进化
成细胞。
1950年,曾经因为发现氚而获得诺贝尔奖的尤雷(H. C. Urey)在芝加哥大学开了一门讲授太阳系起源的
课。在一次讲授中,他指出,我们可以设计一个实验,把可能存在在原始地球大气层中的那些气体混在一
起,加上能量,看会有什么结果。他的研究生米勒(S. L. Miller)随后把这个设想付诸实验。在1953年,米勒
把甲烷、氨气、氢气和水蒸气混在一起,加以火花放电(模拟闪电),如此反应一周,发现这些气体中15
%的炭都被转化成了尿素、简单的有机酸,最重要的,是在合成物中包含了多种氨基酸。米勒的实验结果一
公布,马上引起了轰动,大家纷纷跟进,采用不同的配方(比如用二氧化碳、氰酸),不同的方法(比如用
紫外线照射)重复米勒实验,所有能够组成生物大分子(蛋白质、核酸、脂肪、多糖)的小分子一一被用类
似的方法合成出来了,包括组成蛋白质的所有二十种氨基酸、组成核酸的嘌呤和嘧啶以及单糖。
麒麟点评
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[天,你真知道什么是嘌呤和嘧啶?咋不知道什么是杂环呢?咱给你录录(选自方舟子与小蚂蚁对答):
"特向这位生化大专家问一个小小的小得不能再小的简单问题:这“杂环(DNA的碱基)”究竟是什么玩
意?可怜我学了十年的生化,还没听说过,你怕我们搞生化的不懂,特地加了注,我们太笨了,还是不
懂。"
这是谁说的?内行人呢?一个生化博士对嘌呤和嘧啶的化学分类-杂环都不知道,这碗饭是骗来的吧!?]
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方舟子原文:
脂肪酸和甘油也能被用类似的方法合成,而如果把二者混在一起加热到干燥,就能生成组成细胞膜的重要物
质--磷脂。
麒麟点评
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[别,时间顺序别乱搞。看你说的好象人们先弄了个处女的脂肪酸和甘油才把"把二者混在一起加热到干
燥"的,满拧!反的!]
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羽箭点评
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[脂肪酸和甘油一加热生成的是猪油呀,方博士被猪油蒙了心了罢。磷脂的磷酸成分是方大博发功发的?]
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方舟子原文:
对于木星、土星等行星的大气层的分析,表明包含着甲烷和氨气等气体,星云的成分也有类似的气体,甚
至还有更复杂的有机物。这证明欧帕林和荷尔登对原始地球大气层成分的假设是合理的。在别的星球或宇宙
空间是否还在进行着“米勒实验”呢?对陨石的分析表明确实如此,比如一颗落在澳大利亚的大陨石就包含
有77种氨基酸(其中有多种能组成蛋白质)和嘌呤、嘧啶等生物小分子。事实上,这些从太空送来
麒麟点评
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[别提你那嘌呤、嘧啶等生物小分子了,一说就让人想起你不知道什么是杂环芳香化合物,还这边教训了两
个搞化学对化学特别的无知无耻!您太漏怯!]
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方舟子原文:
的生物小分子可能对生命起源有着重大的贡献。在地球诞生之后的初期,地球饱受陨石的撞击,据估计,当
时由陨石送来的有机物每年就多达一百万到一千万千克。
看来,化学进化假说的第一个步骤已基本被实验和观察所证实了,生物学界对此已没什么异议。其它的步
骤又是如何了?
化学进化的第二步骤,是氨基酸、嘌呤、嘧啶、单糖这些生物小分子聚在一起,在一定的条件下会聚合形
成蛋白质、核酸这类生物大分子。在化学上,这属于缩聚反应,也就是说,会生成水,如果不及时把水排
除,反应就会向相反的方向,即水解的方向进行,把生成的聚合物打断,又恢复到单体状态。那么,在原始
地球的条件下,怎么样才能有脱水的环境来满足聚缩反应的要求呢?
一种可能情况是,生物小分子聚集在小水洼中,水分蒸发掉以后,里面的有机物被浓缩、脱水,就能发生
缩聚反应形成生物大分子。福克斯(S. W. Fox)等人把脱水的氨基酸混合在一起,加热到120到200摄氏
度,让反应持续一周,这些氨基酸就能成百上千地自发连接在一起形成类似蛋白质的聚合物。这种聚合物如
果溶解在水中,有一些蛋白质的功能,比如能被蛋白酶水解,有一定的催化能力等等。可见在加热脱水的条
件下化学进化的第二步骤是完全有可能实现的。原始地球火山爆发频繁,福克斯认为,在火山的周围能够满
足这个条件。
在常温下,在水中有没有可能实现这种反应呢?有的,如果水中有氨基氰之类的聚缩剂的话,就能造成局
部的脱水环境,催化缩聚反应。也有人在实验室里,通过这种手段,在常温下就把氨基酸合成了多肽。
早在五十年代,就有科学家指出,硅酸铝之类的粘土即使是在水中也能够催化缩聚
麒麟点评
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一看就知道这主一点不懂化学,刚才还说过自己特内行的阿Q过呢!教你一下,你那"硅酸铝"叫铝硅酸盐
化合物。它的组成本就是不定的,有个含铝硅的骨骼就是了,比如,云母就一种铝硅酸盐矿物。把粘土搬来
救命,是最大的HandWaving,铝硅酸盐种类多了,那啥子功能不行啊!
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方舟子原文:
反应。粘土能够吸附生物小分子,在其表面形成局部的脱水环境。带有强烈的负电荷的粘土也能够吸附金属
离子,而金属离子对缩聚反应也能够起催化作用。因此,在化学进化的第二步骤,粘土可能起着极其重要的
作用。六十年代以后,这个“粘土假说”被重新提出并得到进一步的发展,并且也有了实验支持:把粘土和
氨基酸混在一起,在比较温和的温度下能够生成多肽。
麒麟点评
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[泛泛而谈。什么金属离子呀?钾钠,还是贵金属啊?HandWaving!说到表面电荷,明天我正要
在系里讲个硅酸盐表面上电荷的演讲,这玩意和pH关系太大了。原始大气大量含的什么气体可以让水的p
H高于6呀?表面的电荷说可不大站得住脚!原始大气下八成表面就是近中性的。参看我的博士论文和最近
在物理化学杂志上的论文罢!]
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方舟子原文:
但是核酸的合成却不象蛋白质(多肽)的合成这么容易。核酸是由核苷酸聚合而成的,核苷酸又由一个核糖
和一个碱基(包括腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C和胸腺嘧啶T等)及磷酸基组成。核糖和碱基合起来叫核
苷。使用一种叫多磷酸的缩聚剂(在高温条件下磷酸盐能够形成多磷酸),核苷能够合成核苷酸和核酸。但
是核苷本身的合成却有点问题。嘌呤跟核糖反应能够生成相应核苷,而嘧啶和核糖的反应至今还没能成功。
核糖是能够用无机物合成出来的,但是却是跟四十多种单糖一起合成出来,核糖的含量很少,而其它单糖的
存在会抑制核苷的生成。核苷酸有右手和左手两种构型,生物体只利用右手构型,在合成反应中,核苷总是
等量地生成右手和左手两种构型的核苷酸,而如果两种构型的核苷酸同时存在的话,核酸的自我复制就会受
到抑制。粘土假说认为,粘土可能能够有选择地吸附一种构型的核苷酸,但是这个设想并未有实验支持。
麒麟点评
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[什么没有实验支持?根本是反证。人工合成的东西,总是左右等量的,除非你用了有手性的前体。铝硅酸
盐矿物表面没有手性中心,如何会为分子带入手性?我们在实验发现,就算体系为了某种张力而产生一个手
性表面结构,大如厘米,在另一个地方就会有相反手性的同种表面结构出现。]
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方舟子原文:
总之,化学进化的第二步骤要比第一步骤复杂得多,我们在实验室取得的成果也远不如象第一步骤那样激动
人心。大体上,我们已证明从生物小分子自发合成大分子是可能的,但是在具体实验中还存在许多问题。
三、原始生命
假定原始地球已完成了化学进化的第二步骤,生成了组成生命所必须的各种生物大分子,汇集在海洋或水
中,成了一碗“原生汤”,下一步,就是要让这汤里的生物大分子组成原始的生命了。
怎样才算是生命?生命的最基本特征是什么呢?第一,它是一个个体系统,有一个边界(细胞膜)跟外界
环境分开;第二,它是一个开放系统,能够进行新陈代谢,在酶的催化下跟环境做物质和能量的交换;第
三,它又是一个信息系统,这些信息控制着各种生命活动,并且能够复制遗传下去。简单地说,膜、酶和基
因是生命体的三个最基本的成分。有了这三个成分,我们就可以说有了原始生命。
如果我们把油倒进水里,摇一摇,油就会暂时形成一个个小油滴。如果我们不用油,而是用蛋白质和多
糖,摇一摇后它们也会形成滴状物。这个现象是欧帕林发现的,他把这种滴状物叫作“凝聚体”。要是把脂
肪加进去,脂肪就会吸附到凝聚体的表面,形成膜一样的结构。如果加了酶,比如说淀粉磷酸化酶,它就会
被集中到凝聚体的里面去。再在水中加入葡糖磷酸,葡糖磷酸能被吸收进凝聚体,在磷酸化酶的作用下聚合
成淀粉。如果还存在第二种酶,淀粉酶,它又能把新生成的淀粉分解成麦芽糖,并排到外面去。这样的凝聚
体,就象是一个把单糖(葡糖磷酸)转化成二糖(麦芽糖)的小工厂,也就是说,它不仅有膜,而且还能进
行新陈代谢。如果淀粉在凝聚体里堆积起来,凝聚体就会长大,大到一定程度,就会分裂成几个小的凝聚
体,也就是说,它还会“生殖”。
但在这个实验中用的蛋白质、多糖等都是现成的。能不能用人工合成出来的生物大分子来作类似的实验
呢?我们在前面提到,福克斯发现如果把氨基酸放在一起干燥加热就能形成类似蛋白质的聚合物,他进一步
发现,如果把这种聚合物放到水中冷却,就会自动形成象凝聚体一样的“微球体”。这种微球体有一层膜一
样的表面,也能从环境中吸收分子进行化学反应。它们还有微弱的催化生物反应的能力。这些微球体也能进
行分裂,即有生殖的能力。福克斯认为,象这样的微球体,很可能就是最初的生命形式。
但是现在的细胞膜的主要成分并不是蛋白质或多糖,而是磷脂,是镶嵌着蛋白质的磷脂双层膜。于是又有
研究者把合成的磷脂和其它脂类放进水中,发现它们的确也能自动形成具有磷脂双层膜的微球。这种微球也
象一个具体而微的细胞,它们能够吸附蛋白质并进而催化一些生物化学反应,在原始地球的条件下,它们可
能能够通过吸收脂类和蛋白质增大体积,在水波的作用下分裂成新的微球等等。
麒麟点评
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[我已专论过,这个说法在实验手续上不干净,目前的证据不能用于进化论证据。]
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方舟子原文:
不管原始生命的形成是通过凝聚体、微球体还是磷脂双层膜,它们都有一个共同的困难:生物大分子的浓
度要很高才行,这在实验室里不成问题,在自然条件下可能就不是那么容易了。这个困难,能够被“粘土理
论”解决。粘土表面能够吸附生物大分子,从而在局部达到高浓度。粘土也被发现有储存和转换能量的能
力。它们能够用光、热等能量改变分子的排列,转换成一种势能储存起来,在一定条件下又能释放出来,所
以粘土不仅可做为分子聚合的中心,也能做为能量储存的中心。
麒麟点评
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[“粘土理论”太神了,什么都行。老麒麟搞了一辈子地层粘土,知道的各种粘土成千上万,研究了各式各
样的界面现象(参考他写的石油部版的获奖教材采油化学一书),小麒麟现在接班还是搞固态界面,不过是
高科技了而已,????我们还就是不知道什么"能量储存的中心"。要说是某种矿物在特定的条件下有这样的
功能,行,说出例子来!先解释一下什么叫"它们能够用光、热等能量改变分子的排列,转换成一种势能储
存起来,在一定条件下又能释放出来,"文献来源!
要说粘土就都那么神,您回家吃几天粘土看看解不解饱罢!]
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