理方法一样，达尔文主义者顺着他们先入为主的大前提，只企图在一切研讨之前，寻找支持他们理论的证据，而真正的科学问题--如果没有达尔文主义的大前提，分子生物证据是否能够证实达尔文的理论--却从未受人注意。

在本章中我们论及生物体内最基本的巨分子：蛋白质和核酸的异同。还未解决的问题是：究竟这些复杂的构造从何而来？下文我们要讨论一下生命的来源问题。

第八章 前生物进化第八章 前 生 物 进 化

当联邦最高法院取消了路易斯安那州给予科学创造论平等待遇的法案时，大法官安东尼·斯凯利亚不同意法院多数法官的决定。他认为"路易斯安那州的居民，包括基督教的原教旨主义者，应该有权在他们学校提出任何对进化论不利的科学证据"。古尔德对这话觉得诧异，为什么一位像斯凯利亚这样的饱学之士（该法官曾在数所有名的大学任过教职），居然会有原教旨主义者掌握对进化论不利的科学证据这样的荒谬想法。于是古尔德就在斯凯利亚法官撰写的意见中寻找解释，结果他觉得答案是因为这位法官认为进化论是关乎生命来源的一套理论。

古尔德后来写了一篇文章要更正"斯凯利亚法官的误解"，试图澄清此事。他说："进化论不是研究生命最终极的来源，不是得知生命最深奥意义的途径。"探讨生命最初是怎样在地球上出现的，这是其他科学的任务，因为进化论只研究生命产生之后的变化。这位法官不明白进化论在研究对象方面的严格限定，所以才会产生误解，以为对进化论可能有任何合乎理性的异议。

其实，斯凯利亚法官用"进化"一词，是与科学家的用法一致的--不但包括生物进化，也包括"前生物进化"或"化学进化"，这个理论是要试图解释生命如何从无生命的化学元素进化而来。生物进化只是宏大的自然演进过程的一部分，后者要解释从宇宙大爆炸以来的一切东西的来源，然而却不容许造物主在其中扮演任何角色。如果达尔文主义者要把造物主拒于千里之外，他们必须对生命来源有自然主义的解释。

对"前生物进化"的臆测，在《物种起源》问世不久，就开始由达尔文的德国支持者恩斯特·海克尔首先开河。但达尔文自己也于1871年在这方面作了一些贡献。他在一封信上说：

常有人说目前地球上早就具备了当初产生头一个生物的条件。假如（啊！多么不肯定的假如！）我们能想象在某一个温暖的小湖中，具有各式各样的氨、磷酸盐类、光线、热能、电能等等，一种蛋白质化合物得以形成，并经历种种复杂的变化。这种物质如在今天产生的话，它会立刻被破坏或被吸收。然而，在当时生物还没有出现之前却不会这样。

罗伯特·夏皮罗在1986年著的书中注意到达尔文上面这段似乎不经意的说法，"竟然与今天的知识相当符合，如果不是因为他有远见，就是说明多年来生命来源的研究没有什么进步"。25年前，"前生物进化"的研究似乎骤然就要看到一项惊人的成就，但今天这学问恐怕不比达尔文在世时进步多少。

要解释当初生命如何开始，最基本的难题是生物的结构太复杂了。仅从理论上说，除非生物已经存在，而且能够繁殖，不然达尔文式的选择毫无设计的功能。达尔文的信徒可想象一个变异了的啮齿动物（rodent）会在脚趾之间产生了网状组织，因而在适者生存的原则上取得优势，这特征在一群动物中遗传下去。加上继续的变异后，也许最后产生了会飞翔的有翼动物。然而这想法要全靠这啮齿动物必须繁殖后代，来继承变异后的特征。但是化学元素却不会产生后代，因此必须要有化学作用来让"繁殖"与"选择"发挥其功能。

50年代的早期，当斯坦利·米勒还在芝加哥大学教授哈罗德·尤里手下做研究生时，化学进化论这项研究达到最高的成果。在一些模拟地球早年状况的气体中，米勒用电流产生火花而得到分量极少的两种氨基酸。因为蛋白质是由氨基酸组成，所以后者有时被称为生命的建筑原料。在以后的实验中，化学家用米勒和尤里的实验模式得到了其他氨基酸以及更复杂的化合物。因此某些乐观的人士就下结论说，建造生命需要的化学元素，在地球早期就已大量存在了。

原来早在20年代时，俄国科学家亚历山大·奥巴林及英国科学家霍尔丹等人已经推出一套关于化学进化的学说，而米勒及其老师尤里所做的实验"部分地"证实了该理论。奥巴林及霍尔丹的理论模式首先假定地球早年的大气层中有一种完全是"还原性"的气体，诸如甲烷、氢、及氨，但很少或甚至毫无氧气。其次，他们推论，地球上的能量，譬如像米勒所用的电火花，可能使那些气体互相作用成为生命所必需的有机化合物。然后，霍尔丹说："这些化合物积累起来，直到当年原始海洋变成如同热烘烘但浓度不算高的汤羹。"这些词句经常出现在这种科学"传说"和一般公众展览中，成为早期地球生命的源头。最后，这个理论最重要的也是最神秘的一点，是生命就莫名其妙地从原始汤羹中变化出来了。

上述米勒和尤里实验的有限度的成功后，不久就是科学界庆祝达尔文《物种起源》出版100周年纪念的1959年，这时真是新达尔文主义以为可标榜凯旋的高潮期，同时也是原子能最受尊崇的时期，人们以为一切奥秘都可用科学研究来解释。当年的乐观气氛让人以为在实验室里已创造了生命，几乎好像电影《科学怪人》的弗朗肯斯坦医生所用的方法一样！然而，到了80年代，专家们开始用怀疑的眼光来检讨奥巴林和霍尔丹的化学进化理论的每一项细节。

地球化学家今天让我们知道，地球早年的气层可能并非具有像米勒实验中所模拟的纯粹"还原性"的气体。就算在最理想的实验状况中，有些生命构造必需的化合物都无法产生。令人最气馁的批判来自一些化学家，他们指出地球初期产生的有机化合物会继续被毁坏而不能用来"建造"生命，这简直等于把原始汤羹弄糟了！严格来说，原始汤羹可能根本没有存在过；既然如此，则在还原性气体中通过电火花制成微量的氨基酸，与生命来源是风马牛不相及的事。

虽然上述说法对米勒、尤里实验的评价不高，我目前暂时不理会这点，免得在讨论问题主要上分心。退一万步来说，就算早期地球上具有生命构造所必需的化合物，我们还是面对死路一条，因为我们没有理由相信在原始汤羹中互碰互撞的化合物会有产生生命的趋向。虽然今天用高明的科技可以复制生命系统中的某些部分，但科学家用尽他们的智慧尚且不能直接从氨基酸及糖类制造出细胞来，那么当年还没有科学家智慧的时候，怎能施出这样的招术呢？

最简单又能独立生存的生物是单细胞细菌，可说是一种最小型的、极其复杂的结构，最具尖端科技的太空船与活细胞相比，只显出太空船的粗糙。就算我们看比细菌简单不知多少万倍的东西（例如核酸），假定它可以开始达尔文式的进化，就算可能经过了数以亿年计算的光阴，借偶然机遇组成构造的概率，实在低得荒谬无比。

在此我不必举出实际的数字，因为指数对一般读者来说是太难以想象的。我且用英国天文学家弗雷德·霍伊尔说过的比喻来逼真地指出其概率低小的程度。他说生命从原始汤羹中自然而然形成的机会，好比"一阵旋风吹到一片充满各种破铜烂铁的废物堆之后，突然组成了一架波音747飞机"。全靠偶然机遇来制造任何东西，简直就是自然主义者描述的"神迹"。

其实达尔文主义者不是必须用科学来解释这神迹，因为当他们进入最大困境时可以施出哲学辩论的招术。显然，生命是存在的，如果自然主义式的过程是唯一可接受的解释，任何难题迟早可以迎刃而解。任何人只要用信心作为观点，最气馁的情况可以转化成为最有利的武器。举例来说，生命似乎在40亿年前就已以细胞方式出现，也许地球一冷却，细胞生命就存在。换句话说，在自然主义论调中可以自己复制的化合物，及以后进化成复杂的细胞结构，必须在地质年代极短暂的时期内形成。像天文学家卡尔·萨根就不会被短少有限的时日所困扰，他认为宇宙中其他像地球的行星必定也有生物进化。他的理由是：既然地球上早就有生物，那么生命从无机物进化而来，必是轻而易举的事。

然而可能还是有人并非如此轻易满足于这种说法。于是就有学者利用宇宙学的"人类原则"来遮掩低得无比的概率。这原理先把宇宙的观察者--人类--作为出发点。这些学者认为当初生命进化的条件若不具备，我们人类今天就不会存在来谈论这题目。他们认为人类知识还是有限，因此觉得生命进化而来的概率太低，但我们无法确定到底有多少宇宙。在无限多的宇宙中，最低概率的事情至少会发生过一次，而我们刚好在无穷宇宙中的某一个角落，这里就刚好具备了生命自然而然进化而来的充足条件。

查理·道金斯可说是具有达尔文的本领——善于把对自己不利之点变成对自己有价值的东西，他甚至诡辩地宣称生命自然进化虽然概率极低，但这对他们自然主义的信念是有利的。他认为人类的思想特点刚好需要一项如同"神迹"的理论，因为"进化的过程使人类的头脑有主观性的意念，会想到概率之低微。这特别适合年龄不超过100年的动物。"

科学家不能在实验室中仿制生命自然而然发生的过程，这使道金斯觉得大受鼓舞。科学家同样无法仿制生物的广进化--从低等生物进化到高等生物。如果制造生命是轻而易举的事，自然界必已不断地重演生命从无到有进化而来的过程，在别的行星亦必定如此。既然事实并非如此，从理论上可预期在实验室仿制是很困难的。

【注一：如果读者怀疑道金斯这套诡辩不是真的，读者也许是对的。因为他在书中对那段话做了如下结论："我说了这么多，最后还得承认，假如化学家在实验室中创造了自然而来的生命，我并不会觉得不安，到底我们仍很难精密地计算生命自然进化而来的概率。"

】

既然有人需要用上述的诡辩来说服别人，可见研究生命来源的实验必定是差得一塌糊涂！那些仍然忠于科学方法来研究这题目，而并不依赖强词夺理方式的学者，必须寻找生物遗传系统尚未产生之前的进化过程。今天生物必须具有的是三种互相牵连的物质：脱氧核糖核酸（dna）、核糖核酸（rna）及蛋白质。脱氧核糖核酸是用来积存遗传信息，及传递信息给核糖核酸，核糖核酸则负责管理蛋白质的合成，蛋白质执行细胞中的化学作用。一套生命自然进化的理论必须假定当初只有三种物质中一种的存在及繁殖。那最先出现的是脱氧核糖核酸，核糖核酸，还是蛋白质呢？而最先出现的分子在另两种缺位的情况下又怎样运作和进化呢？

这些问题构成了今天研究生命来源的主题，而目前有数种不同的理论要争取人们的注意。我在此只很简单地描述几项较领先的理论，因为很多其他的书已详述这类研究，而大家都公认并没有任何一个理论具有充分的实验证据。

有一段时期最流行的学说是所谓"裸基因"，或称为"先有核糖核酸"理论。

换句话说，就是核糖核酸不知怎的就照本身的构造而衍生自己，以后再演化成为最简单的生物。核糖核酸受推崇被放在这地位上，是因为它不但能够具有遗传的信息，而且还有点像蛋白质似的，有触媒（catalyst）的功能。在这种构想下，核糖核酸也许开始了最原始生命的进化，最后还形成了脱氧核糖核酸及蛋白质。

当然，能够想象或构想一个理论，与可能用实验证明出来，还有天壤之别！从本书前面几章我们知道：就算经过了几十亿年，达尔文式的选择功能并没有足够力量，可以使一个分子或一个细胞演变成以后数以万计的复杂植物动物。虽然一般研究生命来源的化学家，对生物进化的达尔文主义深信不疑，但是，他们也深知，早年地球上核糖核酸靠自己繁殖形成的学说是充满疑难的。在1989年的《自然》周刊上，一位学者g.f.乔伊斯写了一篇很长的论文，来讨论这学说的层层困难。他的结论是"rna可能在生命开始前就已产生之说，其说服力并不强。因为它很难在初期地球上大量地自然形成。"像其他曾经被认为有前途的学说一样，"先有核糖核酸"的理论无法在详细察验下立足。

乔伊斯认为，核糖核酸是在某一种较简单的遗传系统下进化而来，而这系统今天已不存在。在一本有趣的书，名叫《生命来源的七项线索》（seven clues

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