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重生强者归来_(美)乔治·伽莫夫著;阳曦译(第九章 生命之谜) 第(2/4)页

活细胞与无生命物质,或者更确切地说,与死细胞(例如写字台里的木头细胞或者皮鞋里的皮革细胞)的区别到底是什么?

活细胞独特的基本性质包括下面几种能力:1.从周围介质中摄取自己需要的养料;2.将这些养料转化为生长发育所需的物质;3.活细胞的几何尺寸增长到一定程度以后会分成两个相似的细胞,其中每个细胞都跟自己原来的尺寸差不多,而且可以生长发育。当然,独立细胞组成的更复杂的生命体也普遍拥有这三种能力:“进食”“发育”和“繁殖”。

拥有批判性思维的读者或许会提出反对意见,因为某些无生命的物质也拥有这三种性质。举个例子,如果我们将一小块盐晶体丢进过饱和盐溶液里,[102]它会吸收(或者说“剥离”)水中多余的盐分子。这些分子一层层堆积在晶体表面,于是晶体开始生长。我们甚至可以想象,在某些机械作用的影响下,譬如说晶体越长越大,最终它无法承受自己的重量裂成了两半,由此形成的“子晶体”又会继续生长。这样的过程怎么就不是“生命现象”呢?

要回答这个问题和其他类似的疑问,首先我们必须说明一点:生命虽然复杂,但从本质上说,它和普通的物理现象和化学现象并无区别,所以我们很难在生命和非生命之间划出明确的界线。这就像用统计学规律描述极大量独立分子组成的气体行为时(见第八章),我们也说不清这种描述确切的适用范围。事实上,我们知道,房间里的空气绝不会突然聚集到角落里,或者至少可以说,这种罕见的情况出现的概率非常非常小。但从另一方面来说,我们也知道,如果整个房间里只有两个、三个或者四个分子,那么所有分子就会经常聚于一角。

那么整个房间里的分子到底会不会聚集在同一个角落里,区分这两种情况的分子数量到底是多少?一千个?一百万个?还是十亿个?

同样地,研究基本生命过程的时候,我们也无法在盐溶液结晶这种分子层面的现象与活细胞生长、分裂的现象之间划出一条明确的界线,虽然后者比前者复杂得多,但它们看起来似乎没有本质上的区别。

不过,对于眼下这个例子,我们可以说,盐溶液中晶体的生长不算生命现象,因为晶体发育所需的“食物”进入它的身体后并未发生变化。原本溶解于水的盐分子只是简单地堆积在生长的晶体表面,所以这只是普通的机械堆积过程,而不是典型的生化同化过程。晶体的“繁殖”也不过是在纯粹的机械外力(重力)作用下偶然裂成两块形状不规整的碎片,截然不同于活细胞的分裂,后者完全由内部力量驱动,而且子代和亲代严格保持一致。

其实有一个更接近生物学过程的例子,比如说,我们可以在二氧化碳的水溶液中加入一个酒精分子(C2H5OH),如果这个分子立即开始自我增殖,将一个水分子(H2O)和一个溶解的二氧化碳分子(CO2)结合起来,形成新的酒精分子,[103]那么一滴威士忌就能将一整杯普通苏打水变成烈酒。要是真的发生了这样的事情,我们就不得不将酒精视为活物了!

这个例子并非纯粹的妄想,很快我们就将看到,的确存在一种名叫病毒的复杂化学物质。它们的复杂分子(每个分子由几十万个原子组成)的确会从周围的介质中撷取原材料,生成类似自身的结构单元。这些病毒微粒既是普通的化学分子,又是生命体,所以它们正是生命和非生命物质之间“缺失的一环”。

不过现在,我们必须回过头来研究普通细胞生长繁殖的问题,因为细胞虽然复杂,但仍比这些分子简单得多,所以它才是最简单的生命体。


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