生命起源的论文参考文献

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根据托马斯·卡瑞尔 (Thomas Carell) ，一位来自LMU的化学家的一项新理论，是一种由RNA和肽组成的新型分子物种，推动生命进化为更复杂的形式。

调查早期地球上很久以前的生命是如何出现的，是科学界最令人着迷的挑战之一。形成更复杂生命的基本组成部分必须具备哪些条件？主要答案之一是基于所谓的 RNA 世界概念，该概念由分子生物学先驱沃尔特·吉尔伯特 (Walter Gilbert) 于 1986 年提出。根据假设，核苷酸——核酸 A、C、G 和U——起源于原始汤，短RNA分子是从核苷酸中产生的。这些所谓的寡核苷酸已经能够编码少量的遗传信息。

然而，由于这种单链 RNA 分子也可以组合成双链，这就产生了分子可以自我复制的理论前景——即繁殖。在每种情况下，只有两个核苷酸可以结合在一起，这意味着一条链是另一条链的精确对应物，因此形成了另一条链的模板。

在进化过程中，这种复制可能会有所改善，并在某些时候产生更复杂的生命。正如慕尼黑路德维希马克西米利安大学 (LMU) 的化学家，托马斯·卡瑞尔所说：“RNA 世界的想法具有很大的优势，它勾勒出一条途径，使复杂的生物分子（如具有优化催化作用的核酸）同时出现信息编码特性。”正如我们今天所理解的，遗传物质是由双链DNA组成的，这是一种由核苷酸组成的经过轻微修饰的、持久的大分子形式。

然而，该假设并非没有问题。例如，RNS 是一种非常脆弱的分子，尤其是当它变长时。此外，目前尚不清楚 RNA 分子与蛋白质世界的联系是如何发生的，正如我们所知，遗传物质提供了蓝图。 正如在Nature 上发表的一篇新论文中所述，Carell 的工作组发现了一种可能发生这种联系的方式。

要理解这些，我们必须再仔细看看 RNA。RNA 本身就是一个复杂的大分子，除了编码遗传信息的四个规范碱基 A、C、G 和 U 之外，它还包含非规范碱基，其中一些具有非常不寻常的结构。这些非信息编码核苷酸对于 RNA 分子的功能非常重要。我们目前了解 120 多种此类修饰的 RNA 核苷，这些核苷自然会结合到 RNA 分子中。它们很可能是前 RNA 世界的遗迹。

Carell 小组现在发现，这些非经典核苷是关键成分，可以说是让 RNA 世界与蛋白质世界联系起来。根据卡瑞尔的说法，当这些分子化石中的一些位于 RNA 中时，它们可以用单个氨基酸甚至它们的小链（肽）“装饰”自己。当氨基酸或肽碰巧与 RNA 同时存在于溶液中时，这会导致小的嵌合 RNA 肽结构。在这样的结构中，与 RNA 连接的氨基酸和肽甚至会相互反应，形成更大、更复杂的肽。“通过这种方式，我们在实验室中创造了 RNA 肽颗粒，可以编码遗传信息，甚至形成延长肽，”Carell 说。

因此，古老的核苷化石有点类似于 RNA 中的核，形成一个核心，长肽链可以在其上生长。在一些 RNA 链上，肽甚至在几个点上生长。“这是一个非常令人惊讶的发现，”卡瑞尔说。“可能从来没有一个纯粹的 RNA 世界，但 RNA 和肽从一开始就在一个共同的分子中共存。” 因此，我们应该将 RNA 世界的概念扩展到 RNA 肽世界的概念。新观点提出，肽和RNA在进化过程中相互支持。

根据新理论，一开始的决定性因素是 RNA 分子的存在，这些分子可以用氨基酸和肽装饰自己，从而将它们连接成更大的肽结构。“RNA 慢慢发展成为一种不断改进的氨基酸连接催化剂，”Carell 说。RNA与肽或蛋白质之间的这种关系一直持续到今天。最重要的 RNA 催化剂是核糖体，它至今仍将氨基酸连接成长肽链。作为最复杂的 RNA 机器之一，它负责在每个细胞中将遗传信息转化为功能性蛋白质。“RNA 肽世界因此解决了先有鸡还是先有蛋的问题，”Carell 说。“新的想法创造了一个基础，在这个基础上生命的起源逐渐变得可以解释。”

参考文献：Felix Müller、Luis Escobar、Felix Xu、Ewa Węgrzyn、Milda Nainytė、Tynchtyk Amatov、Chun‐Yin Chan、Alexander Pichler 和 Thomas Carell ，《A prebiotically plausible scenario of an RNA–peptide world》，2022 年 5 月 11 日，《 自然》 。

一、生命的起源：46亿年前，刚刚形成的地球是一个没有生命的世界。那时，天空中赤日炎炎，电闪雷鸣，地面上火山喷发，熔岩横溢。从火山中喷出的甲烷、氨、氢、水蒸气等气体包围在地球表面，形成了原始大气层。原始大气与现在的大气成分完全不同，没有氧，也没有臭氧层，太阳的紫外线直射到地面上。在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等巨大的自然条件长期作用下，原始大气中的各种成分不断发生合成或分解反应，形成了多种简单的有机物，这就为原始生命的产生创造了物质条件。 后来（大约在39亿年前），地球的温度逐渐降低，但火山的喷发仍然很频繁，地壳也发生了变化，有些地方隆起形成高原和山脉，有些地方下降形成洼地和山谷。同时，大气中的水蒸气不断增多。当水蒸气达到饱合状态，冷却以后，便成为雨水降落到地面，汇入洼地，形成原始海洋。原始大气中的简单有机物也随着雨水进入原始海洋。在原始海洋中，这些简单的有机物在一定条件下，不断地进行反应，经过极其漫长的岁月，逐渐形成了原始生命。因此，原始海洋是原始生命诞生的摇篮。 小结：由此可知，原始生命是在原始地球条件下，由非生命物质经过极其漫长的岁月，逐渐形成的。 科学家们还进行了大量的科学实验来研究生命的起源。1965年我国生物学家首次人工合成了简单的蛋白质分子一一结晶牛胰岛素。1953年，美国学者米勒首次模拟原始大气成分，合成出了简单的有机物。这些实验对人们认识生命起源的过程有着十分重要的意义。虽然目前人们对生命起源的详细过程知道的还不多，但是随着科学技术的发展和研究手段的提高，人类总有一天会揭开生命起源的全部秘密。 二、生物进化的历程： 原始生命的产生，揭开了生物进化发展的新纪元。原始生命产生后，由于营养方式的不同，一部分原始生命进化为具有叶绿素的进行自养生活的原始藻类；一部分原始生命进化成为没有叶绿素、靠摄取现成有机物为生的原始单细胞动物。这些原始藻类和原始单细胞动物，再各自进化成为各种各样的植物和动物。 这是一棵动物进化历程树。从树干基部到树梢表明了动植物进化的历程。越靠近树干基部的植物或动物，出现的时间离现在越久远、越低等；越靠近树梢的植物或动物出现的时间离现在越近、越高等。树干上有两个大的分枝，左边的表示动物的进化历程，右边的表示植物的进化历程。在每个分枝上又有许多小的分枝，这些小分枝依次表明了各个类群的动物和植物的进化顺序，以及进化地位。 1植物进化的历程：自然界的植物有四个主要的类群：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植物，种子植物又包括裸子植物和被子植物。 （1）藻类植物大都生活在水中，有单细胞和多细胞的，结构比较简单，没有根、茎、叶等器官的分化。 提问：各个生物类群的特征反映了它们在进化历程中的地位，根据藻类植物的特征，我们应该把它放在生物进化历程树的什么位置？ 答：藻类植物的特征表明了宏观世界是低等的植物类群，所以应该位于进化历程树的最下边的分枝上。 （2）苔藓植物一般具有茎和叶，但是茎叶里没有输导组织，受精过程离不开水，适于生活在阴湿环境中。 （3）蕨类植物具有真正的根、茎和叶，并且根、茎和叶里具有输导组织和比较发达的机械组织，植株较高大，受精离不开水，大多生活在阴湿环境中。 苔藓植物和蕨类植物都是由原始藻类经过漫长的年代进化而来。但是，从二者的特征来看，蕨类植物比苔藓植物能够更好地适应陆地生活。因此，蕨类植物比苔藓植物高等。 由于苔藓植物在结构和生殖上的特点，限制了苔藓植物进一步向陆生生活发展，而蕨类植物由于能更好地适应陆生生活，一部分原始蕨类植物逐渐进化成为种子植物。 提问：种子植物包括裸子植物和被子植物，这两大类植物，哪一类更高等，为什么？ 被子植物更高等。因为种子外面有果皮包被，有利于保护种子，繁殖后代，能更好地适应陆地生活，所以被子植物是植物界最高等的类群。 小结：由此，我们可以总结出植物进化的规律，身体从单细胞到多细胞，结构由简单到复杂，地位由低等到高等，生活环境由水中逐渐过渡到陆地。 2动物进化的历程： 提问：动物可以分成几个大类群？ 答：无脊椎动物和脊椎动物。 （1）我们先来看无脊椎动物的进货历程。请同学们回忆一下，无脊椎动物分为哪几个主要的门？ 从结构上看，最低等、最原始的无脊椎动物是原生动物，由单细胞的原生动物进化到多细胞的腔肠动物；由二胚层的腔肠动物进化到三胚层的扁形动物；线形动物出现了肛门；环节动物出现了真正的体腔；节肢动物是真正适应了陆地生活的无脊椎动物。在这个过程中，动物的结构越来越复杂，逐渐出现了组织的分化，出现了器官和系统，生活环境逐渐从水中到陆地。 （2）在无脊椎动物中有一类叫做棘皮动物，海星、海参、海胆都是这一类动物。由原始的棘皮动物进化成了原始的脊椎动物。 提问：我们学过的脊椎动物有几个纲？ 脊椎动物是高等动物，地球上最早出现的脊椎动物是古代的鱼类。古代的鱼类生活在水中，后来由于地球气候变化，湖水、池塘等干涸，古代鱼类中的总鳍鱼类，经过漫长的岁月，演变成原始的两栖类。 两栖动物是最早登上陆地的脊椎动物，但是，两栖动物还没完全摆脱水的束缚，必须在水中产卵、孵化以及渡过幼体阶段。 原始的两栖动物逐渐进化成为原始的爬行动物。爬行动物在陆地上产卵、孵化，完全摆脱了水的限制，成为真正的陆生动物。陆地生活环境的复杂多变，为动物的进化提供了新的生态环境和适应方向，原始的爬行动物向各个方向分化和发展，分别进化为原始的鸟类和哺乳类。 小结：由此看来，与植物的进化历程一样，动物也是由单细胞到多细胞，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生进化。 3由此我们可以总结出生物的进化规律：由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。 三人类的出现：在生物进化的历程中，人类是生物进化到更高阶段的产物，那么人究竟是由哪类古生物进化来的呢？ 与所有哺乳动物一样，人体也具有恒温、胎生、哺乳等哺乳动物的基本特征。这说明了人类与哺乳动物有着较近的亲缘关系。在生物分类中，人类属于脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、人种。在灵长目中，除人科外，还有猴科、长臂猿科、类人猿科

生命起源与人类起源之谜有望破解 我国学者张宝盈先生历经数年潜心研究，于最近提出了生物起源、人类起源新学说，相关论文早已在《生物科学进展》2004年第2期上发表，只是“养在深闺人未识”。 目前，有关生命起源的学说已有许多种，但这些学说基本上都属猜想，尚无任何观测和成功的实验证据。 与此形成鲜明对比的是，张宝盈先生提出的新学说，则是以古往今来的大量的可信度很高的历史记载和现代的一些可靠记录为依据提出来的。这就使它更具有说服力和真实性，更接近事物的本来面目。其中列举的大量史实是难以辩驳和足以发人深省的。 这些记载、记录便是有关“天降异物”的记载、记录，它们来自世界各个国家、各个民族、各个时代。这些令人惊异的记载常常被人庸俗地解释为是由于龙卷风的“搬运”作用造成的，但深入分析发现，大部分现象根本无法用“龙卷风成因”来解释。因为从天而降的生物很多并非是世俗常见之物，而是一些世间不曾有过的非常特殊的生物。如： 《宋史·五行志》载：“乾道四年春，舒川雨黑米，坚如铁．破之，通心皆黑．”……《岭南丛述·卷一》载：“洪武六年六月十九日，广州雨米，如早谷米，米身略小而长，黑色，如火烧米样．炊蒸之为饭甚柔．……”《二申野录》载：“弘治十四年七月朔，蜀忠州昼晦如夜，天雨黑子，形色如椒，平地可掬．”“正德八年夏五月，德庆州日中雨黑石，其色赤黑，大如拳小似卵，人取食之．（这种能吃的且大小不一的黑色“石头”显然不是人间常有之物） 《紫藤馆杂录》载：“二年（1629）雨人面豆，眉目口鼻俨然（这更不是平常所见之物）．”《清史稿·灾异二》载：“道光四年十月，黄梅雨豆麦谷米．碎之，色如焚瓦灰，嚼之微苦，与鸡鸭不食．” 《醒睡录》载：“咸丰十年，龙泉雨豆，色赤．又三月天雨麻豆、菽、麦、黍、稷、稻、粱、秫等物，碎之黑如炭，入口辛涩不堪．” 《清史稿》载：“同治九年十月，遂昌雨谷，外黑内红；德兴雨豆，内黑外白．”“光绪九年三月，咸宁雨红麦．” 上述天雨之物，皆非自然生长之物，所雨之谷常常是不能食用的，颜色、外形也很怪异，可见并非常见的地里长出来的庄稼果实．所雨之物也常常并非世间所有．故可断定并非龙卷风从远处席卷而来． 类似的记载是十分宏富的。国外也有许多类似记载：《西蒙斯气象月刊》1867年2卷59页载：……5月9日（星期四）夜里在都柏林的几处地区大量落下浆果……．人们给了我两颗这种浆果，它们的形状好像很小的桔子，大约有半英寸大小，是黑色的，切开时，看到似乎是坚硬的黑褐色木质．同时，它还发出轻微的香气．……在河南岸和北岸，都有大量的这种浆果落下来，有些甚至比一般的西班牙坚果还要大．在卡皮尔、达姆和比索普等大街，都拾到了好多这种“奇怪的访问者”．这样的“浆果”，像很小的桔子，但却是黑色的，内部又似乎是坚硬的黑褐色木质，还带有轻微的香气．这样的特征显然与已知的任何植物果实或种子都不同．当地或外地都没有生产这种“浆果”的记载． 另外，从时间上来看，“雨豆竟夜”，“雨豆十余日”，“雨黑子……旬余乃止”等记载并不少见，而龙卷风是不可能持续这样长的时间的，即便能持续较长时间．也不会停留于一地． 文章对此作出了详尽探讨。文章认为，生命起源是一个神奇的过程，是自然界中最不可思议的现象之一．高级而复杂的生命可能并不是通过漫长的进化才得以成长起来的，而是在极短时间内甚至一瞬间就被地球这个神奇的“生命工厂”“合成”而创生出来了．人类及庞大的生物家族的存在雄辩地证明了一个事实：地球是一架十分高超的创造生命的神奇机器，她创造了地球上的所有生命．这架神奇的生命机器的核心部位可能就存在于大气层包括电离层、磁层与地壳表层之间的以空间等离子体复合为主要机制并以“天降异物”为表现形式的感应电磁场中． 那些大量记载的降自空中的生物究竟来自哪里呢？它们可能来自大气层中以电离层、磁层（主要是辐射带）等离子体复合为主要机制的神奇的“生命工厂”，它们可能是电离层、辐射带等离子体发生复合并伴随一系列复杂化学反应而自然生成的．——如所周知，在大气层上方，存在一个由各种元素离子（等离子体）组成的电离层和磁层．电离层、磁层中的等离子体经过数十亿年的演化，已经具备了形成生物体的所有元素的离子．当电离层、磁层（辐射带）中的等离子体在太阳自上而下的加热作用下对流至低层大气而导致电场减弱时，就会复合为中性粒子．大量中性粒子就会组合成或气体或液体或固体物质．由于电离层、磁层等离子体成分、密度的多样性和电（磁）场状况的差异而使这种复合过程具有了无限的创造空间，复合物可以是任何物质、物体，包括生物体．也可以是类似生物体的有机物体如雨肉、雨血等（当然，更多的是复合为非生物体），——当空间等离子体经过长时间演化以后，具备了形成生物的各种元素离子及电子，在特定条件下发生复合时，就令人难以思议地创生出了这些神奇的生物．文中还对其中的具体机制作了广泛探讨。 “天降异物”不仅有植物（种子）、微生物、其它有机物，也有昆虫和各种各样的动物。如：古今中外都有大量有关“雨鱼”、“雨青蛙”的记载，其它如： 《述异记》载：“汉绥和二年宫中雨一苍鹿，杀而食之其味甚美．”……《汉书·五行志》载：“汉鸿嘉四年秋雨鱼于信都，长五寸以下．” 《元史·五行志》载：“元至正二十五年六月戊申京师大雨，有鱼随雨而落，长尺许，人取而食之．”……民国《南岭县志》卷四十八载：“康熙三十五年六月疾风暴雨，雨细虫．”宣统《思县志》卷十载：“万历十一年三月三日大风陨鱼，形状颇异．”……光绪《山西通志》卷一六三载：“正德八年冬十月岢岚南川口天雨小鱼数千尾，食之杀人．”同治《铅山县志》卷三十载：“万历二十九年九月山下二龙飞起，雷电交作，鳅、鳝、虾、蛤之属半空陨落．”民国《和顺县志》卷九载：“雍正七年石盆沿雨鱼，落地即腐．”民国《商河县志》卷首载：“乾隆二十七年夏雨，典史署下二鱼长三四寸，坠地尚跃，置盆中游泳如常．” 雍正《河南通志》卷5载：“875年（唐乾符二年），洛阳暴雨，有物坠地，状如羖羊．” 同治《韶州府志》卷11载：1668年（清康熙五年），冬，湘江雨天虾，大如灯蛾，形如虾，惟多两翅． 《清史稿·灾异志》载：“1687年（清康熙二十六年），六月二十四日，文县雨雹，大如鸡卵，割之，内有小鱼、松苔．” 上述“状如羖羊”的坠地物，带有双翅的“天虾”显然都是不知名的新生物种． 1659年（清顺治十五年）河北，冬日，昌黎大雨蝗．（冬季并不是蝗虫的繁殖季节，只能是“天雨蝗”．） 国外也有大量类似记载：1857年12月：在一次阵雨中，蜥蜴从天而降，落在魁北克蒙特利尔市的街道两旁． 1911年6月：阿琳·迈耶……突然遇上了一场雨．……惊奇地发现成百的火蜥蜴“从天而降，洒满了地面，不断地扭动和向四周爬行．” 1894年5月11日：在密西西比州波维那市的一场冰雹中，一只6英寸×8英寸大小的海龟从天而降． 1872年7月25日：《自然》杂志报道说，那是一个炎热的夜晚，……开始下雨了．让大家都感到恐怖的是雨水里夹杂着普通苍蝇大小的黑色小虫．” 《Das Wetter》杂志刊登了一则关于1892年8月9日发生在帕德博恩大雷雨的报道，这场雷雨中夹着许多活的水贻贝．……柏林博物馆说，这是无齿蚌．一团黄色的云，它的颜色和飘移的速度吸引着人们的注意．瞬时狂风陡起，大暴雨夹着嘎嘎声，随后，立即发现地上撒着几百只贻贝． 大约公元200年希腊历史学家埃瑟尼斯（Athaneus）描写了一场长达3天的鱼雨……还有像菲尼亚斯（Phenias）在他的第二本书《伊雷斯法官》中说在彻森尼瑟斯曾连续下了3天鱼雨． 这些动物自天而降的过程，正是生物创生即起源的过程。 关于人类的起源，记载显示，也是通过这样的“天降”的形式创生的。古今大量记载也都对此提供了左证。 文章认为，人类同样是在“生物大爆发”过程中突然降生的，同样是电离层、辐射带等离子体复合的结果．天上既然能够“雨鹿”，“雨羊”，雨各种各样的动物，自然也能够“雨”人，而“雨人”的过程正是人类的起源过程．有大量文献资料对此作出印证，如：据记载，一年夏天，在前苏联西伯利亚的一个地方，电闪雷鸣，滂沱大雨夹带着冰雹从天而降．忽然，一个巨大的冰雹落了下来．走近一看，冰雹里竟裹着一个人！ 宋代无名氏的《异闻总录》记有一则发生在唐代的小人故事，说的是扬州人上官彦衡的夫人杨氏，这一日白天正与女儿闲坐堂中，“忽雷雨大作，奇鬼从空陨于地，长仅三尺许，面及肉色皆青，首上加帻，如世幞头，乃肉为之，与额相连，顾见人掩面如笑．既而观者渐众，笑亦不止．…… 《金坛县志·祥异志》中说：“宋徽宗宣和初，蔡祜以醮事至茅山谒陈彦英．陈云近山数月前雷雨，空中坠下一小儿，十余岁，两目不开，遍体皆毛，其腥逆鼻．村人聚观…… 《渠县志·别录志》说：“康熙二十二年冬月初一日，治东礼义山铜鱼门侧乡民闻声如雷，有人从云中下坠，五体尽红，…… 《左传》中也记载有（公元前622年）庄公三十二年“秋七月，有神降于莘”． 当一个活生生的人在众目睽睽之下从空中降落至地面时，尚处于蒙昧时代人们会很自然地把他（她）视为天神，而这个“神”本身也会像在娘胎里出生一样，不知道自己是从哪里来的． 类似上述被观察到的例子所占比例可能是很小的，更多的类似现象没有被观察和记录下来．在史前更不会有文字记载，而只是以神话、传说的形式流传下来．“自天而降”的人虽然会有很大一部分由于各种原因而难以存活，但长期、大量的类似事件中也会有一些正常的健康的人存活下来并繁衍生息． 中外史料中都有大量“天神”自天而降的记载和传说，而对“天神”的敬畏和信仰更是世界上各民族共有的特征． 《蜀王本纪》提到一个古帝王号望帝的杜宇，是“从天堕”．北魏郦道元在《水经注》中转引来敏《本蜀论》的记载，也持望帝为“从天下”之说，也就是说望帝杜宇是从天上降下来的． 南朝学者任昉所著《述异记》记述说：乾罗者，慕容廆之十二世祖也．著金银襦铠，乘白马，金银鞍勒，自天而坠．鲜卑神之，推为君长． 据古埃及的神话传说，……一位名叫“拉”的神从天空降落地面，教人们从事耕种． 在墨西哥神话里，有一个神突然从东方出现，教人们法律，医术和种植玉米．…… 日本北海道流传下来的虾夷人的传说中谈到，远古时，有一位叫奥克库尔米卡米的神童……从天上飘然下降，教人们学习各种知识． 全文近4万字，资料宏富，论辩有力，值得一读。 有关专家认为，该学说将成为最具挑战性也是最有希望的生命起源、人类起源学说。 目前，张宝盈先生已将其4年多的研究成果汇集成书——《发现天机——天地大解秘》（卓越网、天天寻书网有售），已由光明日报出版社于2006年1月出版。书中共收入论文18篇，内容除涉及地震、火山成因学说以外，还包括生命起源、人类起源新说；太阳、类星体能量机制新说，台风、龙卷风、沙尘暴、海啸、潮汐成因；海洋、湖泊、山脉、沙漠起源；陨石、鹅卵石、砾石、宝石起源；煤、石油、矿产资源起源；神秘失踪事件；UFO现象；三大自然之谜；自然智能等等。全书旁征博引，资料宏富，论辩有力，内容奇幻多彩，令人惊叹。全书约42万字。

1.未知。2.外星文明在地球上的试验。3.由无机物进化而来，但是具体过程不清楚。