《论生命的起源和进化》这篇论文急需两千字的材料

1)生命的起源

一、米勒的实验:

米勒在他的实验中假设,在生命起源之初,大气中只有氰气、氨气和水蒸气,没有氧气。当他把这些气体放入模拟大气中,用电引爆后,发现产生了一些蛋白质,而蛋白质就是生命的形式,于是他认为生命是从无到有的理论就成立了。证明生命进化了。

但是米勒的实验也有很多疑点,比如使用的能量的多少,不同气体的配合等。虽然已经产生了氨基酸、糖类等物质,但仍然不能证明这就是生命的起源。因为他假设的大气不能证明是原来的大气,所以结果是不确定的。米勒自己也承认,他的实验离自然界生命的起源还很远。而且现代科学已经发现火星上有氧气但是没有生命,所以米勒的假设是大气中没有氧气,所以没有生命,所以无法证明生命的起源是由单细胞进化而来的。

二、DNA的形成:

科学家在1953发现DNA的双螺旋结构后,解开了遗传的秘密。因为一个基因只是DNA中的一个环节,由DNA转化为RNA再进化为氨基酸,而蛋白质是由氨基酸组成的,所以我们知道这个DNA的不同组合会产生不同的物质。在这个转化的过程中,我们需要大量蛋白质的配合,所以我们可以知道,DNA自我结合形成一个细胞的可能性非常小。

生命的基本特征需要具备新陈代谢和繁殖的功能,所以无机物不能转化为有机物是比较确定的。活细胞不可能凭空存在。这一定是从上帝的创造开始的。

第三,化石中没有生命进化的证据:

如果达尔文的进化论可信,所有的生命都是从无机到有机,从单细胞到多细胞,再从低等动物到高等动物,那么应该在化石中找到证据,但事实并非如此。

在寒武纪之前,也就是大约6亿年前,地层学上根本没有发现化石,但是在寒武纪早期,发现了很多化石,被称为寒武纪大爆炸。这个发现不能用进化论来解释。因为所有发现的动物化石都没有进化顺序可循。

1984年在中国澄江运河发现的一组化石证实了寒武纪之前没有生命迹象,这组化石再次证实了这些生物没有所谓的进化痕迹。

第四,地球的生命来自其他星球?

一系列生物化石证明,虽然达尔文进化论的不确定性得到了有力的证实,但仍有一批科学家不愿意接受上帝创造宇宙的信念,提出地球上的生命来自其他星球,可能是陨石给整个地球上的生命存在带来的。

1996年,美国国家航空航天局发表报告说,他们在南极的一块陨石上发现了一些迹象,表明这块陨石来自火星,火星上可能有生命。但是,很多科学家也提出了疑问:【1】这块陨石在南极已经有一万三千年了。这块陨石上的生命迹象是直接来自火星还是坠落地球后的一万三千年间地球上的生物化石?[2]根据目前的研究,火星上没有适合生命存在的生态环境。

而且,目前科学研究还发现,在太阳系的行星中,只有地球有适合生命生存的环境。因此,地球上的生命来自其他星球的理论目前无法得到证实。如果未来证明了地球的生命来自其他星球,那么其他星球的生命将来自哪里?所以,从根本上说,一切生命都来源于上帝的创造,这是毋庸置疑的。

2)宇宙的起源

首先,宇宙不是永恒的:

从上节课的热力学第一定律和第二定律,我们知道宇宙不是永恒的,它有始有终。宇宙不能自行启动,但必须有一种超自然的力量让它启动,也就是有一个永恒的上帝。上帝创造了宇宙。

第二,大爆炸理论:

所谓大爆炸理论,简单来说就是宇宙是由一个火球在一开始爆炸形成的。现代科学研究发现,宇宙不是永恒的,而是不断膨胀的。宇宙的不平衡最早是由一位德国医生发现的。当他观察夜空中的星星时,他发现由于重力的原因,每个星球之间的距离并不接近。那么,恒星之间一定有另一种力抵消了它们的引力。他假设这种现象是宇宙在不断膨胀。

后来科学家发现了红移现象,即遥远行星射向地球的光多为红光,而近距离的光则以紫光为主。这说明行星离地球很远。然后爱因斯坦提出了广义相对论,他提出了加速度不等于零的理论,这个理论包含了宇宙膨胀的理论。1931年,美国天文学家用先进的天文望远镜发现,银河系之外还有很多星系,而且在不断膨胀,这让宇宙膨胀理论得到了证实。

在20世纪40年代,科学家预测宇宙是由大爆炸创造的,所以宇宙爆炸后一定会有一些残余物质留在太空中。这个遗产就是电子波(辐射波),它代表了零下273度左右的温度。这个假设当时没有得到证实。20世纪60年代,贝尔实验室的科学家们在架设用于电信研究的天线时,发现他们不断听到噪音,而这种噪音所代表的温度约为零下260度。与此同时,普林斯顿大学的物理学家也在从理论上寻找大爆炸的余波。后来,工作和研究两个小组共同声明,这个天线接收到的噪音是宇宙大爆炸的余波,其温度约为零下270度。这个出版物证实了宇宙大爆炸的理论。

大爆炸开始宇宙的观点需要进一步验证,因为没有人能解释宇宙在大爆炸后如何保持如此有序。我们只能确认宇宙是创造出来的,不是进化出来的。宇宙在不断膨胀,其他理论还有待证明。

第三,大爆炸理论的先验性质:

因为大爆炸理论能够解释宇宙的膨胀,而且各种研究数据都与实际情况相符,所以大爆炸理论被世人所接受。这一理论的观点和推理包含了许多超自然规律的性质,我们列举如下:

1.宇宙从未改变,也不符合热力学定律;

科学家认为,在大爆炸之前,宇宙中没有物质、能量、时间和空间,一切都不曾改变。这不符合热力学第一定律,因为第一定律说物质或能量只能从一种形式转化为另一种形式,不能从无到有。

2.原始火球的最高熵质量不符合热力学第二定律;

热力学第二定律指出,在自然情况下,一个过程是从低熵发展到高熵的,即从不平衡状态发展到平衡状态,而大爆炸理论是从高熵的平衡状态发展到不平衡状态,这与热力学定律完全相反。

3.宇宙的膨胀速度应该是平衡的:

因为如果膨胀速度太慢,万有引力等定律就不能成立;如果膨胀速度过快,星球就无法存在。科学家计算出宇宙的膨胀速度应该保持在(1/10)的56次方精度,并指出膨胀速度远远超过光速。根据爱因斯坦的相对论,我们知道光速是一种物质的极限。根据质能互变原理,当物体的速度达到与光速相同时,其质量和能量都是无穷大,这是不可能的。并发现在大爆炸的瞬间,宇宙的温度是10的32次方摄氏度。在这个温度下,所有的物质都会被融化,无法存在,这在自然条件下是无法解释的。

4.大爆炸留下的微波辐射是高度均匀的:

1992年,美国航天卫星收集了遗留的微波,发现它们之间的辐射高度相当均匀,因此无法解释大爆炸后元素、物质乃至整个宇宙的不均匀现象。

从以上四点,我们证明了宇宙是有开端的,而且是超自然的开端,是进化模型无法解释的。但如果用神创论的模式,就很明显很好理解了:宇宙是上帝创造的,他以自己的巨大力量和超自然力量支撑着整个宇宙。

四、宇宙的起源和科学家的信仰:

1.爱因斯坦理论的反应:红移现象刚出现时,科学家就发现了宇宙膨胀理论。爱因斯坦的相对论也证实了宇宙膨胀的理论,但爱因斯坦一开始并不想承认,设立了一个宇宙常数。最后,他公开承认宇宙膨胀理论的错误。

2.宇宙平衡论:宇宙膨胀论被证实后,一批科学家仍然提出了宇宙平衡论,即宇宙膨胀后,随时加入物质,如氧气,以填充宇宙膨胀所创造的空间,保持宇宙密度不变。他们用这个来解释宇宙没有开端,这是科学家不愿意接受宇宙创世论的论点。

3.循环论假说:即一群科学家提出,他们接受宇宙膨胀的理论,但他们假设当宇宙膨胀到一个极限时,宇宙又因为引力开始收缩,把密度和温度提高到原来的火球形状,然后产生大爆炸,不断重复。所以他们假设宇宙仍然没有开端。这些假设没有一个能在热力学中得到认可。

基于以上的科学证实,一群科学家说,人类不得不承认上帝的存在,赞美上帝的作为,让宇宙万物如此有序的运行。

3)生命的起源

地球在宇宙中形成后,起初没有生命。经过长期的化学演化,也就是说,大气中的有机元素,如氢、碳、氮、氧、硫、磷等,合成为有机分子(如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等。)在各种自然能源(如闪电、紫外线、宇宙射线和火山爆发等)的作用下。).这些有机分子进一步合成,成为生物单体(如氨基酸、糖、腺苷、核苷酸)。这些生物单体进一步聚合成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这个过程叫做化学进化。蛋白质出现后,最简单的生命诞生了。这是发生在大约36亿年前的一件大事。从此,地球上有了生命。生物和非生物物质最基本的区别在于,它能从环境中吸收自身生命过程中所需的物质,排出自身生命过程中不需要的物质。这个过程叫做新陈代谢,这是第一个区别。第二个区别是你可以繁衍后代。任何活着的个体,无论它们的繁殖形式有多么不同,都有繁殖新个体的能力。第三个区别是继承能力。它可以把上一代个体的特征传递给下一代,使下一代的新个体可以具有与上一代相同或大致相同的特征。这种大致相同的现象最有意义,最值得我们关注。因为这说明它和上一代有些不同,这叫变异。如果这种变异能够适应环境并生存下来,就会一代代强化这种变异,成为新个体的固有特征。生物不断变异和遗传,经过漫长的时间,不断出现具有新特征的新个体,使生物不断由简单变复杂,构成了生物的系统进化。

地球早期生命的形态和特征。地球上最早的生命形式非常简单。细胞是一个个体。它没有细胞核。我们称之为原核生物。它是通过直接从细胞表面的周围环境中吸收营养来生存的。这种生活方式被称为异养。当时他们的生活环境缺氧,也就是所谓的无氧。所以最早的原核生物是异养厌氧的。它的形状起初是球形,后来变成椭圆形、弧形、糯米条,再后来变成螺旋形、细长丝状,等等。从形态变化的发展方向看,是增加身体与外界接触的表面积,增加自身体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都属于原核生物。蓝藻的发生和发展,加速了地球上氧气含量的增加。自20多亿年前以来,不仅在水中,而且在大气中也有大量的氧含量。细胞核的出现是生物进化中的一个重要事件。原核生物已经进化了15亿年。原来均匀分散在它们细胞内的核物质相对集中后,覆盖着一层膜,称为核膜。细胞的核膜将膜内的核物质与膜外的细胞质分开。细胞中的细胞核就是这样形成的。有细胞核的生物称为真核生物。从此,细胞在繁殖分裂时不再简单地分成两个细胞质,里面的细胞核也是一分为二。真核生物(那时候还没有动物,可以说其实只是真核植物)出现在大约20亿年前。性别的出现是生物学进化过程中的又一个重要事件,因为性别促进了生物学的优生学,加速了生物学向更复杂的方向发展。所以真核单细胞植物出现后,几亿年后才出现真核多细胞植物。真核多细胞植物出现后没多久,植物的分工就出现了。植物中的一组细胞主要起到固定植物的作用,成为固定器官,这就是现代藻类植物固定器的起源。从此开始出现器官分化,不同功能部位的内部细胞形态也开始分化。可见,细胞核和性的出现,大大加速了生物体本身形态和功能的发展。

生命的起源

长期以来,关于生命的起源有各种各样的解释。近几十年来,根据现代自然科学的新成果,人们对生命起源进行了全面的研究,并取得了很大的进展。

根据科学计算,地球从诞生到现在大约有46亿年的历史。早期的地球很热,地球上所有的元素都处于气态。那时候,绝对不会有生命。最初的生命是在地球气温下降后极其漫长的时间里,由非生命物质经过极其复杂的化学过程一步步进化而来的。目前,这种认为生命起源是通过化学进化过程的说法已经得到了大多数学者的认可,并认为这种化学进化过程可以分为以下四个阶段。

据推测,生命起源的化学进化是在原始地球的条件下开始的。当时地球表面温度已经下降,但内部温度仍然很高,火山活动异常频繁。火山内部喷出的气体形成了原始大气(下图)。一般认为,原始大气的主要成分是甲烷(CH4)和氨,这是原始地球的假想图。

(左)原始大气(右)有机物形成

(NH3)、水蒸气(H2O)、氢气(H2),此外还有硫化氢(H2S)和氰化氢(HCN)。在宇宙射线、紫外线和闪电的作用下,这些气体可能会自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列相对简单的有机小分子。后来地球温度进一步降低,这些有机小分子随雨水流过湖泊河流,最终聚集在原始海洋中。

这方面的推测已经被科学实验所证实。1935年,美国学者米勒等人设计了一套密闭装置(下图)。他们将装置中的空气抽出,然后模拟原始地球上的大气成分,将甲烷、氨气、氢气和水引入米勒实验装置。

蒸汽等气体,并模拟了原始地球条件下的闪电,连续火花放电。最后,在U形管中检测氨基酸。氨基酸是蛋白质的基本单位,因此探索地球上氨基酸的产生具有重要意义。

此外,也有学者模拟原始地球的大气成分,在实验室中制造出其他有机物,如嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖、脂肪酸等。这些研究表明,在《生命起源》中,无机物合成有机物的化学过程是完全可能的。

由有机小分子形成的蛋白质、核酸等有机聚合物是如何在原始地球条件下形成的?有学者认为,在原始海洋中,氨基酸、核苷酸等有机小分子,经过长期积累和相互作用,在适当的条件下(如吸附在粘土上),通过缩合或聚合,形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。

现在,有人模拟原始地球的条件,制造出类似蛋白质和核酸的物质。虽然这些物质和蛋白质、核酸有一些区别,不能确定原始地球上蛋白质、核酸的形成过程是否如此,但已经为人们研究生命起源提供了一些线索;在原始地球的条件下,有可能产生这些有机聚合物。

根据有机聚合物组成的多分子体系推测,蛋白质、核酸等有机聚合物在海洋中积累越来越多,浓度保持增加。由于各种原因(比如水的蒸发和粘土的吸附),这些有机聚合物被浓缩分离,它们相互作用,凝结成液滴。这些液滴漂浮在原始海洋中,外层面包有最原始的边界膜,与周围原始海洋环境隔离开来,从而形成一个独立的系统,即多分子系统。这种多分子系统已经能够与外界环境进行原始的物质交换活动。

从多分子系统到原始生命,从多分子系统到原始生命的演化,是生命起源过程中最复杂、最具决定性的阶段,直接涉及原始生命的发生。目前,人们无法在实验室中验证这一过程。但我们可以推测,一些多分子系统经过长时间的不断进化,特别是蛋白质和核酸的相互作用,最终形成了具有原始代谢和繁殖的原始生命。后来从生命起源的化学进化阶段到生命出现后的生物进化阶段。

虽然对生命起源的化学演化过程进行了大量的模拟实验,但大部分只集中在第一阶段,有些阶段还只局限于假说和推测。因此,我们必须继续研究和讨论生命的起源。

蛋白质和核酸是生物体中最重要的物质。没有蛋白质和核酸,就没有生命。1965年,中国科学家合成了结晶牛胰岛素(一种含有51个氨基酸的蛋白质)。1981年,中国科学家用人工方法合成了酵母丙氨酸转运核糖核酸(核糖核酸的一种)。这些作品反映了中国在探索生命起源方面的巨大成就。

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