宇宙中為什么會出現(xiàn)生命?生命是怎么來的?這是宇宙中最大的謎團。生命本來是宇宙中沒有的存在,但不知從什么時候起,包括我們自己在內(nèi)的生命體出現(xiàn)了。在不斷地進化中,生命成了宇宙中最偉大的藝術(shù)品,也是最深奧的存在。 生命的奧秘為了搞清楚生命是怎么來的,科學家們用顯微鏡觀察了微生物和單細胞生物捕食的場景,試圖從它們的身上找到生命出現(xiàn)的證據(jù)。 單細胞級的生命與非洲大草原上的動物相比,它們沒有捕食的行為,更沒有大腦,也沒有神經(jīng)細胞,但是它們卻可以做到尋找伴侶,進行有性生殖。這些單細胞生物如此復(fù)雜的行為,顯然是不可思議的。它們的意識來自哪里?到目前為止,都是未知的。 然后我們再來看一張圖片,想象一下這是什么。如果你認為這是某個精密機器的一部分,那就大錯特錯了。 這是一些細菌的鞭毛,是細菌前進的推進器。有些科學家認為這些鞭毛可以與f 1發(fā)動機匹敵,但是f 1發(fā)動機跟鞭毛根本沒有可比性。 鞭毛只有大約20種,由蛋白質(zhì)構(gòu)成。它的能量轉(zhuǎn)換效率接近100%的旋轉(zhuǎn)速度,每秒產(chǎn)生驚人的200個轉(zhuǎn)彎。而f - 1發(fā)動機有5000種,每秒鐘旋轉(zhuǎn)300圈,只有50%的能量轉(zhuǎn)換效率。就像是細菌體內(nèi)的一個引擎一樣。 人的心臟每分鐘跳動60到80次,一天10萬多次,一生23億多次。心臟跳動一次可以消耗70g的血液,一天大約循環(huán)7000升的血液。如果我們的心臟一直持續(xù)跳動,那么一生所消耗的能量相當于100顆人造衛(wèi)星,相當于地球的近地軌道。 除了心臟以外,生命的免疫系統(tǒng)也一直在工作,從未停止。我們所有復(fù)雜的行為,基于大約30萬億細胞的支持。這些細胞每天會分解成大約6朵云的體積,同時有同樣數(shù)量的新細胞再生。 皮膚細胞的壽命只有一個月,血液細胞有4個月,骨細胞大約有10年的壽命,壽命到期后就被調(diào)換。也就是說,我們的身體里每年大約有98%的細胞會被替換。 我們大腦的腦細胞和其他器官細胞不同,并不會被替換。但是組成腦細胞的原子和分子卻都被替換了。這是因為現(xiàn)在的大腦和以前的大腦不同了,從生物學和物理學的角度來看,現(xiàn)在的你和一年前的你已經(jīng)不一樣了。 那么問題來了,現(xiàn)在的你到底是不是以前的你呢?這個概念應(yīng)該如何定義?這就是生命的奇妙之處。 現(xiàn)在的你還是以前的你嗎?我們身體中大部分的細胞都擁有細胞核,在細胞核中有遺傳信息DNA和RNA。在細胞核的控制下,細胞分裂,然后循環(huán)。盡管有一個周期,但是這些維持人體生命活動的“高級團隊合作”卻不會停止。 例如,紅血球可以將氧氣輸送到體內(nèi),白細胞會把侵入體內(nèi)的物質(zhì)和異物清除掉,干細胞可以分解這些有毒的成分。 除了這些主角細胞之外,還有一些配角細胞以各種各樣的方式為主角提供服務(wù)。30萬億個細胞是如何協(xié)作的? 事實上,細胞通過各種各樣的化學物質(zhì)傳遞信息,它們有很多不同的“通信方式”,就像開頭提到的鞭毛一樣簡單,而且效率很高。通過這些通信,細胞可以清楚地知道各自的使命,了解它們扮演的角色。 這些細胞給我們提供了最高的協(xié)作能力,但是這些細胞卻沒有智慧,這樣的高度合作是如何形成的?細胞是構(gòu)成生命體的基本要素,我們能通過單細胞生物弄清楚這種規(guī)律嗎? 這些問題還只是生命的初級階段水平的謎題,更大的謎團還在我們的大腦中。 大腦的奧秘我們的大腦中有9個神經(jīng)細胞,這些神經(jīng)細胞利用電信號傳遞信息。像這樣利用電力傳遞信息的方式,在人類文明出現(xiàn)之前數(shù)億年就被使用了,這也是現(xiàn)代的科學技術(shù)的一個例子。 這些神經(jīng)細胞被稱為神經(jīng)突觸,我們的大腦是這樣連接的。當你接收到某種信息時,神經(jīng)細胞之間的連接會改變,或者產(chǎn)生新的聯(lián)系,大腦會記住接收到的新信息。我們的一生中,大概能記住250萬GB的信息。就像現(xiàn)在,你的大腦正在看這篇文章,將文章內(nèi)容轉(zhuǎn)換為記憶,改變神經(jīng)細胞之間的聯(lián)系。 令人驚訝的是,大腦是如何形成的?組裝大腦的這些細胞是怎樣的構(gòu)造的?這些無意識的原子和分子,是誰賦予了它們思考的能力?越想越覺得不可思議,這仍然是生命中最大的謎團。 除此之外,生命體是有意識的。當你聽到一些故事,你的意識就會產(chǎn)生結(jié)論,從而給你一個答復(fù),也就是說大腦只是意識的接收器。 美國的神經(jīng)學家大衛(wèi)·伊格曼告訴我們:“生活在沙漠中的人有生以來第一次擁有收音機,如果他按下按鈕,就會有不同的聲音出現(xiàn),然后他會探索收音機里有什么,就會把收音機拆開看看里面。然后他就在里面發(fā)現(xiàn)了電纜。改變收音機的聲音,是這些電纜產(chǎn)生的。但他真正不知道的是,操縱一切的是遠離沙漠的信號發(fā)生器?!?/p> 這是關(guān)于意識之手的一個觀點,關(guān)于意識本質(zhì)的研究也很奇妙。近年來的一些研究表明,我們可以推測我們自己,可以根據(jù)我們的心情和意志自由地做出決斷,這就是自由意志。 在開頭提到的單細胞生物的細胞與我們體內(nèi)大部分的細胞在結(jié)構(gòu)上沒有太大的區(qū)別。我們每個人都是無數(shù)小生命的一部分,由高度協(xié)調(diào)的一大群細胞組織構(gòu)成。我們都認為自己是身體的主人,也許真正的主人是那些細胞們。 從簡單的單細胞生物到復(fù)雜的生物體,包括人類在內(nèi),所有的生命體都隱藏著許多謎團。 生命體比人類制造的所有精密的機器都要復(fù)雜數(shù)萬倍,生命是大自然中的奇跡。但是越是研究生命,就會產(chǎn)生越來越不明白的感覺。 作者:小阿部 校稿:川川 |
|