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漫谈进化与美食 之一 生命是什么?进化是什么?

已有 1646 次阅读 2019-9-14 18:41 |系统分类:科普集锦

一、 生命是什么?进化是什么?

古代中国人对宇宙有较为深刻的理解,西汉《淮南子》中记录“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇”,从时间和空间的维度对我们这个世界进行了定义。现代科学通过宇宙微波背景辐射的观测发现:目前我们的宇宙已经膨胀了138.2亿年,其直径可达近千亿光年。1905年,爱因斯坦提出了质能方程(E=mc2E:能量、m:质量、c:光速),让我们理解了能量和物质的关系。

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插图1 宇宙大爆炸

http://www.sohu.com/a/226330205_100099482

终于,能量世界产生了物质,而物质世界又神奇的出现了生命,直至我们这个多彩的世界。这其中发生了什么事情呢?要理解进化首先要了解什么是生命?那么什么是生命呢?

奥地利物理学家、量子力学奠基人之一埃尔温薛定谔(Erwin Schrödinger1887-1961)从物理学的角度探索了人类生命的奥秘,他在经典著作《生命是什么?》(what is life?)中提出:生命体是处于一个开放状态下,不断地从环境中汲取“负熵”,这种“新陈代谢”使得有机体成功地消除了当它自身活着的时候产生的熵。天才的薛定谔首次从能量的角度认识物质形态的生命,并一定程度上启发了弗朗西斯·克里克(Francis Crick1916-2004)和詹姆斯·沃森(James Watson1928至今)在1953年发现DNA双螺旋结构,从此生命科学便开始有了全新的面貌。

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插图2 奥地利1000先令纸币上的薛定谔埃尔温薛定谔http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a66eb060102v6mf.html

地球上的第一个生命大约出现在距今38亿至40亿年前,从单细胞生物到多细胞生物、从简单到复杂、从水生到陆生,直至人类的出现。人类出现后,我们便开始审视这个世界、开始思考人类自己:我们是谁?我们从哪里来?1859年,英国生物学家查尔斯·达尔文(Charles Darwin1809-1882)的惊天之作《物种起源》(On the Origin of Species,翻译为“种的起源”或许更为恰当)问世,世人为之一震。该巨著不仅开创了生物学发展史新纪元,而且触发了整个人类的思想革命。1894年,达尔文进化理论最杰出的支持者英国人托马斯·赫胥黎(Thomas Huxley1825-1895)在《人类在自然界的位置》(Man’s Place in Nature)中详细比较了人类、类人猿和大猩猩在解剖结构、行为习性等方面的异同,深入探讨了人类和动物的关系,认为人类与猿类拥有共同的祖先。

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插图3 查尔斯·达尔文(Charles Darwin1809-1882

http://www.freep.cn/zhuangxiu_6/News_1245113.html

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插图4 托马斯·赫胥黎(Thomas Huxley1825-1895https://pic.baike.soso.com/ugc/baikepic2/28765/20141114142553-233113805.jpg/0

如上文所述从第一个生命体到现代人类的全过程便是进化(evolution),或许称之为演化更恰当。从生物学的角度讲,进化也可以理解为种群里的遗传性状在世代之间的变化。那么我们的祖先类人动物何时被称为人类?是什么原因导致了这一结果?现在人类的特质又有哪些方面来源我们远古的祖先?等等系列问题的提出让我们不禁把问题指向同一个方向,那便是我们的食物。是食物一步一步把我们变成今天的模样,所谓“We are what we eat.”大抵如是。




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