如何理解恩格斯的一句话“生命的起源必然是通过化学途径实现的，为什么？
- 教育综合
- 2022-06-17 17:43:09
生命的“化学起源说”是怎么证实的？
时至今日，在关于生命起源的问题上，研究取得的最重大的进展，就是用实验支持、证实了生命的“化学起源说”。
1953年，美国芝加哥大学年轻的毕业生米勒，在龙瑞教授指导下，设计和研制出一个模拟原始地球情况的实验装置。他把甲烷、氨、水蒸气、氢气的混合体装在这个封闭的装置内，经过连续一周的火花放电，得到11种氨基酸和其他有机物，即合成了生物小分子。
生物小分子一般是指分子量在1000以下的氨基酸、脂肪、单糖等。这个实验是生命起源研究史上一个关键性实验。正是这个实验，提供了几十亿年前，原始地球上合成有机物的生动图景。关于生命的“化学起源说”，是在100多年前恩格斯提出来的。他总结当时自然科学的成就，提出了三个极为重要的论点：
①生命起源是一个十分漫长的过程，地球上的生命不可能从非生命物质中突然产生。
②生命的起源必然是经过化学途径实现的。
③生命是蛋白体的存在方式。如果有一天用化学方法制造蛋白体成功了，那么它们一定会显示生命现象，进行新陈代谢，虽然可能是很微弱的和短暂的。
“化学起源说”是对当时人类认识生命起源的科学总结，米勒的实验证实了它的基本思想，也深化了它的基本思想。
米勒和奥吉尔在《地球上生命的起源》一书中，以实验为依据，明确地指出生命是在地球上发生的，所有生命都具有共同的基本成分和性质，都有共同的生物合成途径。
米勒的发现打开了生命之谜的大门，成为20世纪最重大的发现之一。
在米勒之后的1959年，德国两位科学家也做了类似的实验，所不同的是，他们是用紫外线来模拟地球诞生之初的太阳辐射，结果也得到了氨基酸。这个实验又证明，只要有能量辐射，就能使宇宙中的一些构成有机分子的原子靠拢，并合成氨基酸。
在米勒实验的启发下，到1970年为止，世界各国已先后在实验室人工合成了21种氨基酸。
实验的成功，又促使科学家进一步思考：能否人工合成比氨基酸更高级的生命物质?
1961年，美国生化学家奥罗捷足先登，用无机物首次合成了嘌呤和核糖，把生命物质的合成向前推进了一大步；中国科学家后来居上，在人工合成生命物质方面，从1961年开始走在世界前列。这一年，中国科学家开始了那时惟一知道其结构的蛋白质——牛胰岛素的人工合成。经过4年探索，1965年合成了牛胰岛素，也就是人工合成了一种含有51种氨基酸的、具有生物学活性的蛋白质。1981年，中国科学家又取得震惊世界的重大研究成果，即人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。这是世界上最早人工合成与天然分子相同的核糖核酸。将这种核糖核酸掺到蛋白质中，它立即显示出生物活性，进一步证实了生命起源于地球的化学演化过程。
人类认识到并证实地球上的生命来源于无机界，无机物完全可以通过化学演化，演化出有机物来。然而，这个认识并不是轻而易举和一帆风顺得来的，它经历了非常漫长的探索过程，也走过非常曲折的道路。
恩格斯对生命起源的探索提出了什么预言？
“自生论”和“宇宙胚种论”被否定以后，生命起源的探索在风沙弥漫的道路上迷失了方向。许多人非常失望地放弃了进一步的探索，因为他们担心，即使耗尽毕生精力，恐怕也找不到任何结果。这使宗教的信徒们欣喜若狂。他们说，这一切都有力地证明了，生命只能是上帝创造的。
在这迷雾重重的时候，伟大的无产阶级革命导师恩格斯以他敏锐的洞察力、科学的思辩和正确的唯物主义世界观做基础，为生命起源的探索指出了前进的方向。他预言说：“生命是整个自然界的结果。”“生命起源必然是通过化学的途径实现的。”
恩格斯关于生命起源的伟大预见不是凭空产生的，而是扎根在坚实的科学基础之上。因为当时自然科学的发展已经证明，自然界的一切物质都处在永恒的发展过程之中，没有“从来如此”和“一成不变”的东西。已使当时大多数科学家所信服的康德和拉普拉斯的星云说指出，地球，甚至太阳都是逐渐生成的。稍后不久震惊科学界的细胞学说和达尔文的进化论又告诉人们，形形色色的生物，包括人类在内，都是从单细胞生物逐渐进化来的。与恩格斯同时代的一些科学家也提出过一些关于生命起源问题的深刻见解。恩格斯正是从这些科学新发现和新见解中获取了丰富的思想营养，经过提炼和升华，形成了自己精辟独到的预见。
恩格斯的伟大预见像明灯照亮了生命起源的探索之路。这个预见被大约100年后的科学实验所证实。
恩格斯在1878年发表的《反杜林论》中鲜明地提出了自己的观点。但他于1895年逝世，没有来得及看到自己的预言被证实。而现代科学已完全证实了恩格斯的伟大预见，人们清楚地认识到生命既不能从无生命的物质中突然发生，也不是只能从有生命的物质中原样照搬；既不是从地球以外的宇宙中飞来的，也不是地球一出现时就存在的。实际上，生命是在地球上，通过自然界物质的运动变化，从简单的无机物，逐步形成复杂的有机物；又从复杂的有机物中，逐渐出现了能与外界进行物质和能量交换的“活”的物质，这就是最初的生命。
米勒实验的科学意义
米勒模拟实验（Miller–Urey experiment）一种模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证生命起源的化学进化过程的实验。1953年由美国芝加哥大学研究生米勒（S.L.Miller）在其导师尤利（H.C.Urey）指导下完成。
此实验共生成20种有机物。其中11种氨基酸中有4种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的。以后，米勒认为，设想原始地球还原性大气的成分是CH4、N2、微量的NH3和H2O的混合气体更为合理，因为NH3不可能在大气中大量存在，它会溶于海水中。他和他的合作者于1972年在上述混合气体中进行火花放电，结果得到35种有机物，其中有10种组成蛋白质的氨基酸，即甘氨酸（440微克分子，以下均同此单位）、丙氨酸（790）、缬氨酸（19.5）、亮氨酸（11.3）、异亮氨酸（4.8）、脯氨酸（1.5）、天冬氨酸（34）、谷氨酸（7.7）、丝氨酸（5.0）和苏氨酸（～0.8）。若在分析之前进行水解，还可生成天冬酰胺和谷氨酰胺。若增加H2S，则可生成甲硫氨酸。在CH4、NH3、H2O和H2S混合气体中进行光解作用，可以找到半胱氨酸。对CH4及其它碳氢化合物在高温下进行热解，可以得到苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。到目前为止，用米勒模拟实验和其它类似实验，已能合成出20种天然氨基酸中的17种；其余三种（赖氨酸、精氨酸和组氨酸）相信在改进技术之后，不久亦能合成。
由此实验可以证明：由无机物合成小分子有机物是完全有可能的。
米勒实验的科学意义：米勒首次在实验室内模拟原始地球还原性大气中的雷鸣闪电，结果从无机物合成出有机物，特别是多种组成蛋白质的氨基酸，这是生命起源研究的一次重大突破。 米勒实验证明了生命可单靠自然而产生, 不是“超自然的神”所创造。米勒的实验是智慧设计的证明, 非像大自然的生命零件盲目地‘自行组装’成生命。”
