2009年美国科学家Tracey A. Lincoln 和Gerald F. Joyce在科学杂志上发表论文，报告了在实验室成功地创建了一个以试管为基础的化学系统，从化学物质RNA片段开始慢慢转变成可以无限地自我复制的RNA复制酶，Joyce因此惊喜万分，因为他证实了生命从零走向一的“第一步”。这是人类对生命起源的一个扣人心炫的里程碑式的认证。人类从此找到了生命的发源地，发现了生命与非生命的分水岭。

 

二百年前，进化论揭开了物种演化之谜，但对为什么出现生命？达尔文唯一能选择的答案就是‘偶然出现’，依此来否定神创造。“生命的偶然论“推迟了我们去理解生命的起源，排斥了自然界孕育生命现象的内在因素和必然规律。其实我们并不在乎最初生命出现在哪里，却在乎这个世界为什么会出现生命。进化论在二百年中一直受到质疑的不是生物能不能够进化（演化）的问题，而是达尔文无法解释生命出现的必然性。所以直至近期，科学刊物还有“最初的生命，可能就是一群偶然聚集在一起的有机物”这样的文字。离开生命出现的原动力去谈偶然性，会给神创论创造空间，这是一个科学的世界难以接受的。一个最原始能生存的细胞至少需要约1500个基因，由上百万核苷酸组成，加上数量更多的其它细胞成分，如此复杂与庞大的结构系统绝没有偶然聚集在一起的可能性，在逻辑上必定有一个从无到有、从简单到复杂的逐步发展的过程。近年来从囊泡和RNA的研究中，已经基本清晰：最原始的细胞是从有机世界的囊泡逐渐发展而来的，基因是有机分子在对底物的竞争和自然选择的规则下一个个发生并积累的，囊泡向细胞发展是一个漫长的进化过程，当囊泡内积累的基因及其功能发展至其大小与数量能确保分裂后的两个子囊泡的基因组基本相同时，形成具有物种概念的囊泡，地球上的细胞生命从此就开始了。生命的起源与物种的进化相同，是个渐进的过程，这个过程有多长我们无以实验论证，但我们可以推测从地球上原始海洋形成（41亿年前）到细胞生命出现（38亿年前）经历了约3亿年的悠悠岁月，巨大的地球上才出现了用肉眼难以看见的小小的细胞，这个小小的细胞点亮了生命之火，迈开了漫长的物种进化史，经历了数十亿年的发展，流出大海，淌过平原，越过高山，几经曲折与罹难，最终造就了今天这个种类繁多，形态各异，数量浩瀚，涌动不息的生命世界。

 

那么从一个物理化学世界到细胞生命世界中间如此巨大的跨度，物质元素是如何起步的呢？从一个无生命体系中转化成一个自我维持与繁衍的进化体系是如何在原始海洋中进行的呢？这一切均归因于物质分子的内在动力。最初是在一个没有生命物质消耗底物的原始海洋理化环境中，逐步积累的有机分子自发形成囊泡，囊泡的运动是原始细胞的雏形，其具备一些的细胞生命最原始的基本形与态，如代谢、生长与分裂等等，（见本人博文，囊泡是生命的摇篮）但囊泡不是传统意义上的生命，因其内涵缺乏遗传物质传承，无子代的均一性，当子代形成后父代就消失的无影无踪了，不能形成物种。囊泡与有机分子比较，虽然已经是结构上的超级巨人，但这个超分子结构的形成及其运动的性质仍是的物理和化学范畴的。生命运动的本质也是分子间的物理化学现象，但经典物理化学现象中的分子间活动是宏观的、顺势的、随机的、动态平衡的，常伴有急剧的外部环境变化；而生命现象中分子间的活动是微观的、精细的、特异的、定向的、高效的、连续并有序的，而且必须在使囊泡稳定的温和的环境中进行，这样的分子间反应必须有一种“特异的物质”的引导或参与，这个物质就是酶。自然界的金属离子有酶的作用，然而金属离子品种少，功能简单，难以完全担当此任，只有生物酶的出现才能提供生命现象中复杂特异的酶介作用；生物酶分子巨大，种类繁多，能构成复杂的三维结构，提供各类形态特异的分子界面，才能引导生命现象中分子间有序活动。囊泡与囊泡的运动虽然没有生命的内涵，但其酝酿了生物大分子的发生与成长，为生物酶的出现提供了空间。最初囊泡内产生大分子的结都是随机的，但在数量浩瀚的随机中存在出现最简单的生物酶功能分子的概率。更重要的是这个生物酶分子同时要有自我复制的功能，不然难以维持生生不息的生命特征。有关生命起源的最著名的理论，“RNA宇宙模型”展示了这个生命的起步过程，因为只有RNA分子能从化学世界自聚而成，能形成具有自我复制功能的酶的结构，在DNA和蛋白质出现之前，是RNA扮演着原始生命遗传分子的脚色。

 

那第一个RNA复制酶是如何出现的呢？在原始海洋中囊泡形成时期，因囊膜半透膜特性，囊泡可以浓缩大量的海洋中自发形成的有机分子。囊泡的空间对于分子来说是巨大的，就如一个城市能容纳数十万以上的人一样，一个囊泡可能容纳数十万以上的有机分子，包括核苷酸，30-50碱基的RNA可以通过活化的核苷酸自发组装而成，因此囊泡中可逐渐产生一个随机序列的RNA群体。现代实验研究证明，一个最简单的RNA复制酶是由40个核苷酸组成，能形成三茎两环立体结构的RNA分子。在RNA群体中一旦出现这样序列的RNA分子，其能以粗略（如90%）的忠实性进行自我复制，生命的节律将就此开始，因为在RNA群体中只有具备自我复制功能的RNA分子才能在对底物（活化的核苷酸）的竞争中胜出。最初由于忠实性问题子代RNA分子复制功能的忠实性和效率有差异，随着对可利用的活化核苷酸的竞争愈演愈烈，差异中发生自然选择，优秀分子得以扩大，逐渐将RNA复制酶的复制的忠实性和效率发展至最合理的地步，这种特定序列的RNA分子从此就站稳脚跟，基因就此产生了。另一种途径是较短的RNA通过相互配对折叠自发形成RNA复制酶，由于短RNA更容易形成，在RNA群体中数量更多，因此产生RNA复制酶的概率就更高，Joyce的实验研究基本验证了后一个途径RNA复制酶生成理论。

 

具有复制催化能力的RNA一旦发生，另一个重要的意义也将随之发生，即RNA的合成摆脱了随机自聚的被动状况，RNA复制酶也可以主动复制其它随机形成的RNA分子，囊泡内RNA大量增加，同时产生各种RNA克隆。最初囊泡内必定是个混沌的RNA世界，但在自然选择下，这些具有其它酶功能的对囊泡发展有利的RNA分子得以保存，使囊泡内带有特异功能信息的RNA分子（基因）组不断扩大，一个逐渐清晰的RNA世界就此展开。在这中间有两类最重要最有意义的RNA酶分子的出现是囊泡进化的转折点，一是DNA聚合酶，它将RNA的序列信息储存功能转移给更加稳定的DNA，另一个是蛋白质合成酶，将生物酶的功能转移给蛋白质，蛋白质使生物酶的功能更加丰富与高效，同时使囊泡的形态结构更稳定和性能更复杂。这两类酶最初都由RNA构成的，从RNA世界中脱颖而出，直至今天发展为RNA与蛋白质复合物，RNA还是在其中发挥关键的序列识别功能。囊泡通过数量不断增加、碰撞、融合，囊泡内基因组不断扩大，结构与内容物不断演化，在循序渐进的进化过程中，每一步对囊泡的稳定、和RNA复制有意义的变化得以保留和积累，直至有一天，囊泡内积累起一整套完善的基因组和生化酶系统，确保子代囊泡的内容物与父代基本一致，细胞就此产生了。RNA世界的研究与展示，最理性地显示了生命起源以及细胞生命前生物大分子的进化过程。直至今天RNA基本功能仍在高效运转，组成生命世界最基础的运动。原理上还是重复第一个RNA酶的功能，RNA制造RNA，后来表现为RNA制造更多的DNA。生命运动内在是DNA在发展，物种的进化则在各类DNA对底物的竞争中进行。

 

从生命的第一步，第一个RNA复制酶诞生，囊泡与囊泡内容物在外环境的动态选择下不断进化，经历漫长的岁月逐渐孕育了带有物种概念的细胞的诞生，这个过程是是渐进的，是物质元素运动的必然趋势，生命的出现是必然的，决不是偶然形成的。达尔文主义不仅阐明了“物种的进化”，也可完美地应用于“生命的起源”，偶然论可彻底结束，神创论可彻底休已！在达尔文诞辰200周年之际总结本博文，是表达对具有永恒意义与价值的达尔文学说的最佳敬意。（陈国民2009-5-31）