本期为大家带来:


​《你知道吗——现代科学中的100个问题》
本书是阿西莫夫的优秀作品之一。
作者以通俗的语言,深入浅出地解释了现代科学中的一百个尖端课题。
其中,有些是了解现代科学技术所必须具备的基础知识,如科学的研究方法、二进制数、相对论、亚原子粒子、核聚变、熵、晶体、病毒等。有些则是当代科学技术的前沿阵地,如黑洞、统一场论、夸克、快子、金属氢等。
作者对这些问题的来龙去脉,它们目前处在什么样的状态、有没有希望得到解决等问题均作了回答。
第九十一个问题:
生命是怎样开始的?
对于这个问题,现在还不能直截了当地回答,因为当生命开始时,周围还没有人,也就没有见证人。但我们能够对这个问题进行逻辑分析。
天文学家对宇宙的一般构造,已经做出了某些判断。例如,他们发现,宇宙间大约有百分之九十的氢和百分之九的氦。剩下的百分之一主要是由氧、氮、氖、氩、碳、硫、硅和铁所组成。
从这一点开始,并知道了这些元素可能进行结合的方式,我们就有理由得出结论说:地球从一开始就有一个大气层,它富含氢的化合物——水蒸气、氨、甲烷、硫化氢、氰化氢,等等。还可能有一个由液态水组成的海洋,将大气中的各种气体溶解于海水中。
为了在这样的世界上形成生命,在一开始时就存在的一些简单分子必须结合起来,形成复杂分子。一般地说,由只有少量原子的简单分子形成有许多原子的复杂分子,需要有能量的输入。阳光(特别是它的紫外线)照在海洋上,能提供必要的能量,迫使小分子形成较大的分子。
那么是哪些较大的分子呢?
1953年,美国化学家米勒决定设法去发现这样一些较大的分子。他制备了人们认为曾在地球原始大气中存在过的一些物质的混合物,并确信它是完全无菌的。然后,他用放电作
185为能源,让这种混合物接受几个星期。在这段时间的最后,他发现这个混合物中含有比他开始时使用的分子稍微复杂一些的分子。它们都是生命组织中存在的各种类型的分子,而且包含着一些用于制造重要的化合物(蛋白质)的氨基酸。
从1952年以来,世界上许多研究人员重复做了这个实验,并做得更加细致和精巧。他们用多种方法形成了多种分子,然后用这些分子作为形成更复杂的分子的起点。
这样形成的一些物质都已证明是在直接通向复杂的生命物质——蛋白质和核酸。在这些物质中,没有发现任何一种物质与具有生命组织特征的那些物质大不相同。
然而,即使凭借最宽广的想象力,迄今也还没有形成可以称之为生命的东西,但是科学家目前只是用仅仅几升液体进行研究,每个阶段仅仅几个星期,而在原始地球上,整个海洋的液体接受阳光照射已达数十亿年之久。
在阳光的酷烈照射下,海洋中的分子逐渐地变得越来越复杂,直至最后、由于某种不知道的原因形成了某一个分子,这个分子能够把较简单的分子组成像它自身那样的另一个分子。这样,生命就开始了,并且延续着,渐渐进化为现在的生命状态。“生命”的原始形式甚至比今日最简单的生命形式还要简单得多,但它们已够复杂的了。现在科学家正在努力工作,以便填补上面所说的那个“由于某种不知道的原因”的细节。
但生命的出现并不是一种奇迹,它只不过是因为各种分子沿着一条阻力最少的线索彼此结合起来而已,这一点似乎是十分肯定的,在原始地球的条件下,必然会形成生命,就像铁在潮湿的空气里必然会生锈那样。在物理性质上和化学成分上与地球相似的任何其他行星,也会不可避免地出现生命——尽管不一定是有智力的生命。