科学最难以解决的疑问(图)
最早的生命从何而来？ (图片来源: Adobe stock)
还有什么能够比得上生命现象那样令人神往呢？它的庄严和瑰丽、深邃和隐蔽，自古以来吸引着人们，在人类心目中激起无限神秘的幻想。
“生命是什么？”这个经常使人陷入沈思的疑问，几千年来，始终是个不解之谜，苦恼着生物学家。远在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里斯多德，认为生命和非生命体的区别是绝对的、永恒的，在它们之间横亘着一条不可逾越的鸿沟。有一种被称为“活力”的奇妙力量，在支配着生命，当时亚里斯多德也把它称为“隐得来希”（灵魂、活力等的同义词）。
直至18世纪，一位名叫浦丰的法国博物学家，在他的经典名著《自然史》中，也还主张有特殊生命分子的存在：“生物就是由这些分子组成的，分子的数量无限，它可以分离、但不能毁灭，它插入无生物中，并在那里活动，可能发展成动物，也可能发展成植物，完全要看它所处物质的性质来决定。这些不可破坏的分子，在宇宙间循环．从一个生物跑到另一个生物，为生命的延续效劳，为个体安排营养．并决定物种的生殖。”
随着世纪的更替，科学家长期的努力获得了成果。无数自然规律被阐明了，尤其是近百年来，由于实验手段的现代化，研究步伐不断加快，人类对生命的认识能力加强。那些长期笼罩着神秘色彩的疑雾．已经一层一层被揭开，逐渐烟消雾散。
生命可以离开物质吗？
生理学家的研究告诉我们：任何一种生理过程都有它的物质基础，离开了生命物质，就决不可能存在任何（即使是最细微的）生命现象。这种见解在人类认识史上起了十分重要的作用。因为它标志着科学与虚幻设想的决裂，从而把生物学研究纳入到唯物主义的轨道上来。
例如，现在已经知道：
遗传物质为脱氧核糖核酸（DNA）分子；
促进生化反应，有各种系统；
控制分化有特殊的激素；
能量是以“能量货币”--ATP的形式保存和使用的；
神经传导也是通过神经细胞的化学过程成为可能。
至于人类的思维、记忆，也有严格的物质基础。科学家认为，记忆力并不是一种抽象的、不可捉摸的精神现象，而是某类物质的属性。
一句话，直到目前为止，生物学家还找不到任何可以离开物质而平白产生的生命现象。这说明：那种所谓太虚幻境的色空理论，在生命科学上，同样没有立足之地。一切合理的解释，不但可能，而且也必须要从物质组成的内部结构中去寻找。那么生命的运转又是否有它的特殊规律呢？
微妙的生命系统
当然，话还得说回来，生命毕竟不同于无机物质，它既遵从于物理化学的基本规律，又有着自身独特之处，是高级得多的复杂系统。例如任何生命都毫无例外地有着十分微妙的结构体系。有人就把细胞和各种细胞器，比拟为“最精密的分子工程”。这个工程，有固定的参考指标---遗传体系，并可以逐级放大。它的结构则与行使功能无比协调。在部份和整体之间，不同层次之间，不同组织之间，都保持著有条不紊的相互关系，由小秩序组成大秩序，并能够对周围环境的变化作出确切反应，进行合成和分解代谢。而在上下两代间，则通过互补复制，维持了物种的持久性和可变性。现在知道，正因为这一系列非凡复杂的分子组合特点，才表现出了无比微妙的生命属性。
现在知道，生物的一切性状都是以密码方式，记录在遗传物质之中，这种密码通过准确的复制，可以完美无缺地传递到下一代。在发育过程中，通过转录和翻译，将表达为固有的生物性状。这就是青蛙之所以成为青蛙，蝴蝶之所以成为蝴蝶的基本依据。目前科学家不但查明了各个密码单词的含义，还编制出了奇妙的“密码词典”。于是在这里物理化学和生命科学终于密切无间地汇合起来了。
当然，尽管生命科学已经取得巨大成就，但未知世界却是如此广阔无边，等待人们去开发。
生命之谜
1.生命起源之谜
最早的生命从何而来？有人认为来自于“宇宙胚种”，有人认为起源于化学物质，但始终不得要领。这个被人们称为“自然历史上最复杂、最难以解决的疑问”，今后仍是科学研究的焦点，将长期吸引学者的注意。
2．大脑之谜
大脑，这个“大自然创造的最神秘黑箱”，有着无比奇妙的特点。诺贝尔奖金获得者克里克曾风趣地写道：“你本身，你的喜怒哀乐，你的记忆，你的雄心，你的个人感觉，你的自由意志，事实上不外乎是大量细胞及其相关分子的行为。”。但它们究竟是怎样开展工作的，至今却还知之甚少。
3．演化之谜
生命是如何演化的？尽管达尔文“物竞天译”理论对此作了解释，但近年来一系列发现，却使得这个领域重新充满疑团。例如“寒武纪大爆炸”就是其中最具挑战性的事实，原来在距今5亿多年前的寒武纪后期，在非常短促的历史时期内，地球上突然冒出了许多新的动物类型，包括海绵动物、腔肠动物、腕足动物、节肢动物、脊索动物等等。总之，大多数“门类”都在此时同时出现，而之前根本并不存在，之后则基本上没有增加。这一事实和所谓“渐进式演化”、“系谱树”等理论很难协调。此外有人在分子水平研究进化问题上，也发现许多难以用自然选择理论解释的事实。看来“生命如何演化”，仍然是值得继续探索的大课题。
4.地外生命之谜
尽管直至今天还没有直接找到地外生命存在的踪迹，但由于宇宙中星体太多了，要否定它几乎是不可能的事，所以寻找还必须继续顽强地进行下去。一旦有所发现，由于它们所处的环境和地球截然不同，其元素组成、结构方式、遗传密码、新陈代谢类型，肯定和地球型生命有很大差别。研究之间的异同，必然会导致生命科学的重大跃进。
5．各种生物基因图谱的绘制
每种生物都有自已一套独特的遗传系统，包括若干染色体及排列于其上的基因。其化学基础则是DNA分子，是由许多核酸按照严格顺序联接起来的长链。测定基因位置，并最终确定各个核酸的排列顺序，是透彻了解该生物的基础工作。现在科学家已经完成了对大肠杆菌、酵母菌及其他11种微生物的基因图谱工作。对于人类基因，已标识了将近一半，不过对于30亿个堿基对，仅只分析了大约6000万个，大量工作还需今后继续进行。
由于生物种类繁多，每个物种又有如此庞大的堿基对，要逐个分析，任务的艰巨可想而知。