什麼才算生命
物質是普遍存在的,天上的浮雲、塵土,地下的土壤、岩石,有形的砂粒、石塊,無形的空氣、氫氣,各種各樣的形體,多種不同的物理狀態,還有七彩繽紛的顏色,各種特別的變化,這些便是物質在運動變化中顯示出來的形式的多樣性。在人類對物質的認識過程中,一度也曾為這些多變的形式所迷惑,不過人類最終抓住了它的宏觀、微觀的本質:質量、原子與分子組合,從而由宏觀到微觀都建立了物質的完整認知體係。
什麼是生命?這個問題與“什麼是物質”一樣,有一個從變化中尋找規律,從形式中尋求本質,從表麵的宏觀的深入到微觀的過程。人類是生命體,可是人類雖有組織器官等形體上的大同之處,但同樣有性別、年齡、膚色等巨大的差別;我們也知道各種動物、成千上萬種植物乃至微生物都是生命體,因為它們同人類一樣都有產生、生長、衰老及消亡的生長曆程。然而不說人類與渺小得“視而不見”的微生物無法尋覓共同之處,且不說好動好跳有豐富的喜怒哀樂七情六欲的人類與“呆板”的植物難有共同之處,就是人類與動物相比較,人類與我們的近親猿猴比較,差異巨大,這又能告訴我們生命究竟是什麼嗎?
生命也是普遍存在的,生命的現象也是豐富多彩、形式多樣的。人類從古至今追尋著生命的足跡,也與大自然進行著生存鬥爭,然而,一樣又一樣,一批又一批各種各樣的東西進入了“生命”的範疇,生命現象也愈發幻化出多姿多彩,“生命到底是什麼”的問題卻始終未能得到完滿的回答。
在對生命活動的宏觀形體及宏觀變化過程進行了經驗性的探索之後,近代科學技術的發展,終於使人類對生命本質的尋覓從宏觀轉變為微觀研究成為可能。從群體到個體,從個體到個體的器官、組織,再到細胞,進而深入到生命最基本的單位——細胞的內部世界。就在這時,人類對最簡單的生物——連細胞結構都不具備的生物——病毒的研究,終於揭開了生命的本源之謎。
1892年,俄國植物學家伊萬諾夫斯基在研究煙草的花葉病時發現,當把花葉病侵染的煙葉絞出的汁液塗在別的正常生長的煙葉上時,花葉病便能侵染被塗抹的煙葉。他為了排除當時了解的最小生物細菌侵染的可能性,便用細菌過濾器過濾了病葉的汁液,去除所有細菌,然後再塗抹正常煙葉,結果新葉還是得了花葉病。花葉病的病原是比細菌還小的生物,伊萬諾夫斯基意識到了這一點,然而受當時科學技術水平的限製,這種神秘的小魔鬼未能在他的視覺裏顯露原形。後來,許多細菌學家相繼發現天花病、狂犬病、牲畜口蹄疫等的病原能濾過細菌過濾器孔,是比細菌還小的生物,它們逃脫了當時的顯微鏡的追蹤,一時“逍遙法外”。科學家們便給這種“隱形”的細小生物體取名為“病毒”。
1935年,美國生物化學家斯坦利將上噸重的染有花葉病的煙草磨碎後,經過無數次的提取和提純,最終得到一小匙東西。這種東西在顯微鏡下顯出針狀晶體的形狀,溶解在水中後得到一種帶乳光的汁液。當他將少許溶液塗抹健康煙葉上幾天後,這煙葉竟得了花葉病,而且“病情”與磨過的煙葉一模一樣!難道,這晶體就是煙草花葉病的病原?是!難道這晶體就是煙草花葉病的病毒?不錯!那麼,生物體竟能結晶麼?怪哉也!可以傳染、繁殖、生長、變異的活生生的生命體,居然可以像冰晶、食鹽這些毫無生機的物質那樣形成漂亮的結晶!
為了解開這個不可思議的謎,兩位英國生物化學家鮑登和裏皮對煙草花葉病毒的化學成分作了細致的研究,結果發現它隻含有95%的蛋白質和5%的核酸這兩種化學物質,其他的化學物質竟一點也沒“入侵”這個病毒!在這裏,核酸、蛋白質這兩種已知的化學物質,它們結晶的特性向人們解釋了煙草花葉病毒結晶的秘密,同時也向全世界宣告:煙草花葉病毒隻是核酸與蛋白質的有機組合體!這兩種無生命的化學物質組合而形成核蛋白,竟然在“組合”中跨越了“生命”與“非生命”的鴻溝!
緊接著的一些重要科研成果對此給予了強勁有力的支持。又一些病毒被提純了,化學成分的分析結果是隻含有核酸和蛋白質,要麼是脫氧核糖核酸(DNA)與蛋白質彙融成細小的生命體,要麼就是核糖核酸(RNA)與蛋白質構成的核酸蛋白被賦予了生命的意義!再來看對病毒的身份的再認識吧,核酸與蛋白質構成的核蛋白大分子,可以像無生命的大分子一樣獨立存在於空氣、土壤等自然環境中,一點也不表現出生命的活力;而一定的寄主送上門來時,它們便毫不客氣地入侵寄主的生活細胞,將寄主的細胞裏的營養成分視為己有,複製核酸,合成蛋白質再組裝起來,從而完成了自己的複製的繁殖,濫用著別的生命來表現著自己作為生物體的生命現象。這便是它大分子化學物質兼微小生物體的雙重身份。當世界上第一台電子顯微鏡於20世紀30年代末誕生時,病毒分子的“隱形”把戲也玩到了盡頭。1939年,科學家考雪通過電子顯微鏡第一次觀察到了煙草花葉病毒的真實麵目:圓杆狀的,極其細小,直徑約15納米,長約300納米,加長13萬倍才有一根小火柴棒那麼長,這就難怪它在光學顯微鏡下不會原形畢露了!正是這些小杆狀的病毒分子成千上萬地聚集在一起,才構成了針狀的結晶形式。