第二章 複制基因 · 1
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中之一來闡述我的主要觀點，而不是不厭其煩地全都過一遍。
但我并不想留下諸如這是唯一嚴肅的答案或這是最佳答案這樣的印象。
事實上，在《盲人鐘表匠》（TheBlindWatchmaker）中，我刻意挑選了另一種學說來解釋同樣的問題，那是凱恩斯–史密斯（A.G.Cairns-Smith）的黏土學說。
在兩本書裡，我都沒有認同所選擇的理論假說。
如果我再寫另一本書，我可能會利用機會嘗試從另一個角度來解說，比如德國數學化學家曼弗雷德·艾根（ManfredEigen）及其同事的理論。
我一直以來試圖強調的是學說裡的那些基本要素。
每一個成功的關于任意星球上生命起源的理論都需要有這些基本要素，特别是要有能自我複制的遺傳實體這個概念。
生命出現之前，地球上有哪些大量的化學原料，我們不得而知。
但很可能有水、二氧化碳、甲烷和氨：它們都是簡單的化合物。
就我們所知，它們至少存在于我們太陽系的其他一些行星上。
一些化學家曾經試圖模仿地球在遠古時代所具有的化學條件。
他們把這些簡單的物質放入一個燒瓶中，并提供如紫外線或電火花之類的能源——原始時代閃電現象的模拟。
幾個星期之後，在瓶内通常可以找到一些有趣的東西——一種稀薄的褐色溶液，裡面含有大量的分子，其結構比原來放入瓶内的分子來得複雜。
特别是在裡面找到了氨基酸——用以制造蛋白質的構件（buildingblock），蛋白質乃是兩大類生物分子中的一類。
在進行這種試驗之前，人們原來認為天然的氨基酸是确定生命是否存在的依據——如果人們在火星上發現了氨基酸，那麼火星上存在生命似乎是可以肯定無疑的了。
但在今天，氨基酸的存在可能隻是意味着在大氣層中存在一些簡單的氣體，還有一些火山，陽光和發生雷鳴的天氣。
近年來，在實驗室裡模拟生命存在之前地球的化學條件，結果獲得了被稱為嘌呤和嘧啶的有機物質。
它們是組成遺傳分子脫氧核糖核酸的構件，即DNA。
“原始湯”的形成想來必然是過程與此類似的結果。
生物學家和化學家認為“原始湯”就是大約30億到40億年前的海洋。
有機物質在某些地方積聚起來，也許在岸邊逐漸幹燥起來的浮垢上，或者在懸浮的微小水珠中。
在受到如太陽紫外線之類的能量的進一步影響後，它們就結合成大一些的分子。
現今，大的有機分子存在的時間不會太長，我們甚至覺察不到它們的存在，它們會很快地被細菌或其他生物所吞噬或破壞。
但細菌以及我們人類都是後來者。
所以在那些日子裡，大有機分子可以在稠濃的湯中平安無事地自由漂浮。
到了某一時刻，一個非凡的分子偶然形成。
我們稱之為複制基因（replicator）。
它并不見得是那些分子當中最大或最複雜的，但它具有一種特殊的性質——能夠複制自己。
看起來這種偶然性非常之小。
的确是這樣，發生這種偶然情況的可能性是微乎其微的。
在一個人的一生中，實際上可以把這種千年難得一遇的情況視為不可能。
這就是為什麼你買的足球彩票永遠不會中頭等獎的道理。
但是我們人類在估計什麼可能或什麼不可能發生的時候，不習慣于将其放在幾億年這樣長久的時間内去考慮。
如果你在一億年中每星期都購買一次彩票，說不定你會中上幾次頭等獎呢。
事實上，一個能複制自己的分子并不像我們原來想象的那樣難得，這種情況隻要發生一次就夠了。
我們可以把複制基因當做模型或樣闆，把它想象為由一條複雜的鍊構成的大分子，鍊本身是由各種類型的起構件作用的分子組成的。
在複制基因周圍的湯裡，這種小小的構件多得是。
現在讓我們假定每一塊構件都具有吸引其同類的親和力。
來自湯裡的這種構件一接觸到它對之有親和力的複制基因的另一部分，就往往附着在那兒不動了。
按照這個方式附着在一起的構件會自動地仿照複制基因本身的序列排列起來。
這時我們就不難設想，這些構件逐個地連接起來，形成一條穩定的鍊，和原來複制基因的形成過程一模一樣。
這個一層一層逐步堆疊起來的過程可以繼續下去。
結晶體就是這樣形成的。
另一方面，兩條鍊也有一分為二的可能，這樣就産生了兩個複制基因，而每個複制基因還能繼續複制自己。
一個更為複雜的可能性是，每塊構件對其同類并無親和力，而對其他的某一類構件卻有互相吸引的親和力。
如果情況是這樣的，複制基因作為樣闆的作用并不産生完全相似的拷貝，而是某種“反象”，這種“反象”轉過來再産生和原來的正象完全相似的拷貝，對我們來說，不管原來複制的過程是從正到反還是從正到正都無足輕重；但有必要指出，現代的第一個複制基因即DNA分子，它所使用的是從正到反的複制過程。
值得注意的是，突然間，一種新的“穩定性”産生了。
在以前，湯裡很可能并不存在非常大量的某種特殊類型的複雜分子，因為每一個分子都要依賴于那些碰巧産生的結構特别穩定的構件。
第一個複制基因一旦誕生了，它必然會迅速地在海洋裡到處擴散它的拷貝，直至較小的構件分子日漸稀少，而其他較大的分子也越來越難有機會形成。
但我并不想留下諸如這是唯一嚴肅的答案或這是最佳答案這樣的印象。
事實上，在《盲人鐘表匠》（TheBlindWatchmaker）中，我刻意挑選了另一種學說來解釋同樣的問題，那是凱恩斯–史密斯（A.G.Cairns-Smith）的黏土學說。
在兩本書裡，我都沒有認同所選擇的理論假說。
如果我再寫另一本書，我可能會利用機會嘗試從另一個角度來解說，比如德國數學化學家曼弗雷德·艾根（ManfredEigen）及其同事的理論。
我一直以來試圖強調的是學說裡的那些基本要素。
每一個成功的關于任意星球上生命起源的理論都需要有這些基本要素，特别是要有能自我複制的遺傳實體這個概念。
生命出現之前，地球上有哪些大量的化學原料，我們不得而知。
但很可能有水、二氧化碳、甲烷和氨：它們都是簡單的化合物。
就我們所知，它們至少存在于我們太陽系的其他一些行星上。
一些化學家曾經試圖模仿地球在遠古時代所具有的化學條件。
他們把這些簡單的物質放入一個燒瓶中，并提供如紫外線或電火花之類的能源——原始時代閃電現象的模拟。
幾個星期之後，在瓶内通常可以找到一些有趣的東西——一種稀薄的褐色溶液，裡面含有大量的分子，其結構比原來放入瓶内的分子來得複雜。
特别是在裡面找到了氨基酸——用以制造蛋白質的構件（buildingblock），蛋白質乃是兩大類生物分子中的一類。
在進行這種試驗之前，人們原來認為天然的氨基酸是确定生命是否存在的依據——如果人們在火星上發現了氨基酸，那麼火星上存在生命似乎是可以肯定無疑的了。
但在今天，氨基酸的存在可能隻是意味着在大氣層中存在一些簡單的氣體，還有一些火山，陽光和發生雷鳴的天氣。
近年來，在實驗室裡模拟生命存在之前地球的化學條件，結果獲得了被稱為嘌呤和嘧啶的有機物質。
它們是組成遺傳分子脫氧核糖核酸的構件，即DNA。
“原始湯”的形成想來必然是過程與此類似的結果。
生物學家和化學家認為“原始湯”就是大約30億到40億年前的海洋。
有機物質在某些地方積聚起來，也許在岸邊逐漸幹燥起來的浮垢上，或者在懸浮的微小水珠中。
在受到如太陽紫外線之類的能量的進一步影響後，它們就結合成大一些的分子。
現今，大的有機分子存在的時間不會太長，我們甚至覺察不到它們的存在，它們會很快地被細菌或其他生物所吞噬或破壞。
但細菌以及我們人類都是後來者。
所以在那些日子裡，大有機分子可以在稠濃的湯中平安無事地自由漂浮。
到了某一時刻，一個非凡的分子偶然形成。
我們稱之為複制基因（replicator）。
它并不見得是那些分子當中最大或最複雜的，但它具有一種特殊的性質——能夠複制自己。
看起來這種偶然性非常之小。
的确是這樣，發生這種偶然情況的可能性是微乎其微的。
在一個人的一生中，實際上可以把這種千年難得一遇的情況視為不可能。
這就是為什麼你買的足球彩票永遠不會中頭等獎的道理。
但是我們人類在估計什麼可能或什麼不可能發生的時候，不習慣于将其放在幾億年這樣長久的時間内去考慮。
如果你在一億年中每星期都購買一次彩票，說不定你會中上幾次頭等獎呢。
事實上，一個能複制自己的分子并不像我們原來想象的那樣難得，這種情況隻要發生一次就夠了。
我們可以把複制基因當做模型或樣闆，把它想象為由一條複雜的鍊構成的大分子，鍊本身是由各種類型的起構件作用的分子組成的。
在複制基因周圍的湯裡，這種小小的構件多得是。
現在讓我們假定每一塊構件都具有吸引其同類的親和力。
來自湯裡的這種構件一接觸到它對之有親和力的複制基因的另一部分，就往往附着在那兒不動了。
按照這個方式附着在一起的構件會自動地仿照複制基因本身的序列排列起來。
這時我們就不難設想，這些構件逐個地連接起來，形成一條穩定的鍊，和原來複制基因的形成過程一模一樣。
這個一層一層逐步堆疊起來的過程可以繼續下去。
結晶體就是這樣形成的。
另一方面，兩條鍊也有一分為二的可能，這樣就産生了兩個複制基因，而每個複制基因還能繼續複制自己。
一個更為複雜的可能性是，每塊構件對其同類并無親和力，而對其他的某一類構件卻有互相吸引的親和力。
如果情況是這樣的，複制基因作為樣闆的作用并不産生完全相似的拷貝，而是某種“反象”，這種“反象”轉過來再産生和原來的正象完全相似的拷貝，對我們來說，不管原來複制的過程是從正到反還是從正到正都無足輕重；但有必要指出，現代的第一個複制基因即DNA分子，它所使用的是從正到反的複制過程。
值得注意的是，突然間，一種新的“穩定性”産生了。
在以前，湯裡很可能并不存在非常大量的某種特殊類型的複雜分子，因為每一個分子都要依賴于那些碰巧産生的結構特别穩定的構件。
第一個複制基因一旦誕生了，它必然會迅速地在海洋裡到處擴散它的拷貝，直至較小的構件分子日漸稀少，而其他較大的分子也越來越難有機會形成。