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“生命的起源”超出了地球年龄

2023-04-14 11:39 作者:邓如山  | 我要投稿

地球生命经过了几十亿年漫长的进化过程,地球生命形态的复杂性呈现出指数模式的增长,好似摩尔定律揭示了技术形态的复杂性呈现指数模式的增长。遗传学家现在应用了摩尔定律,尝试将生命的复杂性向生命史的源头推进,他们希望找到诸如最简单生命形态何时出现的答案,通过数学运算的倒推法,遗传学家和生命科学家发现,地球生命的年龄似乎比地球自身的年龄更长。以摩尔定律为依据推算的结果可能是正确的,生命起源于地球的学说难以成立。

“摩尔定律”最先应用在信息技术领域,这一生动有趣的统计学定律描述了信息技术增长的法则,微小的晶体管被镶嵌在一块集成电路板上,它们的数量大约每两年增加一倍,或它们的数量是原有数量的两倍。在微芯片板上嵌入的晶体管数量在信息技术变革的背景下呈现出指数级的增长模式,持续不断地增长下去。通过检测集成电路板上晶体管数量的增长率,现在的某位观测者可以直截了当地推算出晶体管数量零增长率的时间起点,科研人员推算出的结论是第一块微芯片出现在1960年。

摩尔原理也适用于推算科学出版物的时间,从1960年到1990年,科学出版物的数量大约每15年增加一倍,或现在的数量是原先数量的两倍,同样可以推算出科学出版物最早在1710年出现,现代科学出版物的发行大体上起始于英国科学家艾萨克·牛顿生活的年代。巴尔的摩的国家老化研究中心的阿列克西·夏洛夫和弗罗里达海洋标本实验室的理查德·戈登进行了合作研究,两人将摩尔定律应用到了复杂生命体的研究领域。


夏洛夫和戈登解释说,可以使用摩尔定律检测生命体的复杂性,地球生命起始于最简单的形态,地球生命的原生体是一些原核微生物和真核细胞生物,从远古的原生体一直进化到今日的复杂生物体,诸如:蠕虫、鱼类和哺乳动物,人类是目前最复杂的智慧生命体。从简单到复杂的生命形态,生命体的复杂性表现出比较清晰的指数增长方式,生命的复杂度在漫长的演变进程中变得越来越高。生命体演变的复杂性特征适用于摩尔定律,生命和技术复杂性的对比研究表明,信息技术发展的两年相当于生命演变的3.76亿年,或高级的复杂生命体数量每3.76亿年增加一倍。

从目前的复杂生命体出发,向后推算出最简单生命体的起点,测算的方法从线性模式回到对数模式,可以倒推到最简单生命结构的碱基对,它们出现在97亿年之前,而地球的年龄仅为45亿年,以整体论的观点推断,原初生命似乎最早出现在地球以外的地方。很多的理论观点讨论了生命进化的性质,大多数生物学家认为,生命进化的过程充斥了微妙的色彩,但人们迄今难以说清所有生命体的微妙进化机制。或许早期生命体向复杂性的进化过程更快,或许生命体的进化按照均匀化的方式。


假如早期生命的进化速度更快,那么生命进化的历史可能被压缩在地球的生命周期内,生命起源于地球的理论因此得到了合理解释。夏洛夫和戈登否定了生命进化的历史仅限于地球生命周期的理论,而《圣经》支持了“创世纪”的理论,《圣经》故事是一种将生命起源“挤压”到地球生命周期的宗教文化。夏洛夫和戈登对生命进化论解读方式持质疑的态度,两人相信宇宙生命比地球自身的起源更加久远。生命科学家找到了证据,细菌孢子被封存在冰体内,经过了数百万年的冰冻期,它们重新恢复了生命的活力。

天文学家对生命起源进行了独特的解读,从早期超新星暴的遗骸中产生了太阳,在极早恒星时期的气体、灰尘和冰的云团中保存了生命的种子。在遥远的星际物质中找到了有机分子,天文文学家有理由相信,地球生命的年龄超过了地球自身的年龄,在地球诞生之前的数十亿年,原生体已经存在于早期恒星周围的云团。夏洛夫和戈登对生命起源时间的解读与“费米佯谬”或“费米悖论”相一致,物理学家费米提出了所谓的费米悖论,假如在宇宙中充满了智慧生命,那么人们为何找不到相关的证据?

生命进化已有100亿年的历史,生命体已进化到目前的复杂形态,人类文化标志了生命形态的最高复杂性,甚至在某种程度上可以相信,人类是在银河系诞生的第一代智慧生命体,当人们凝视天空时,似乎看不到其它智慧生命的迹象,其它形态的智慧生命也许会在人类之后诞生,“捷足先登”的人类也许最先进化到了复杂形态的智慧生命。夏洛夫和戈登的科学生命观可能会触怒那些持传统进化论的理论家,面对持传统进化论的科学家和宗教思想家的批评和指责,两位天体生命学家考虑了细节性的描述。







(编译:2021-4-18)







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