生命起源的学说之争与研究发展史，本文主要内容关键词为：发展史论文,之争论文,学说论文,起源论文,生命论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
自从2000多年前，古希腊思想家、哲学家亚里士多德 （Aristotle，公元前384—322）倡导“自生论”以来，人类关于生命起源的认识与研究一直都在不断深入和发展。纵观历史，可见其发展既有持续性，又有阶段性。经过一定阶段的发展或学术争论之后，往往又有个突破性发展时期。
学说之争
关于地球上的生命起源问题，人类历经2000多年的探索和研究，到目前仅流行的学说或观点就不下数十种。但如果从学说或理论方面来概括，所有这些理论或学说又都可以归结为两大类，一是主张地外起源的“宇宙胚种论”；一是主张地表起源的“化学起源说”。从根本上来看，目前主要是这两大类学说的对抗和争论，但各自又存在着内部分化和歧议。特别是化学起源说内部，更是观点林立，各自为阵。比较有影响的就有奥巴林（A.I.Oparin ， 1894 —1980 ）创立的化学起源说（1924，1957），即“奥巴林学说”（认为生命起源于原始海洋或其附近富水环境中化学渐进演化）、“泥土说”也称“遗传结晶说”（认为原始有机物起源于泥土矿物中有缺陷的晶格结构）、“火山说”（认为原始有机物起源于火山喷发）、“硫化物说”（认为地球生命起源于原始炽热的富硫化物溶液的沸腾海洋）以及认为生命起源于黑暗深海底热泉喷口附近特殊生态系统的“海底热泉说”和认为生命起源于超级循环的“超循环说”等等。相比之下，“宇宙胚种论”内部则要平静得多，但也存有争议。主要是由英国著名天文学家霍依尔（Hoyle，1978， 1980）所极力倡导的“新宇宙生命论”，近些年来说得很多，带动了宇宙胚种论的复苏与振兴，甚至存有盖过化学起源说之势，但内部也存有反对和不同意见。
1.历史回顾：自生论与生源论的斗争
如就历史发展来看，从亚里士多德那个时代开始出现科学探索的萌芽算起，直到17世纪，两千多年中，人类关于生命起源的认识主要是基于简单的自然观察逐渐形成的“自然发生说”或称“自生论”，这一观点认为地球上的生物是从非生命物质中直接而迅速地产生出来的。包括亚里士多德在内的一些早期的先哲们都极力主张“自生论”。在亚氏看来，干涸的池塘进入雨水以后，出现的小鱼就是由塘底的泥土变成的。直到17世纪，自生论的观点仍然有着巨大的影响，甚至在学术界也占据着重要地位。
但到17世纪中叶，随着科学技术的发展，人们便开始用实验的方法来探索生命起源问题。 1669 年，
意大利医生弗郎西斯科·雷迪（Francesco Redi，1621—1691）公布了他于1668年所做的腐肉实验，证明象蛆和苍蝇这样的生物并不是直接由腐肉产生，而是由其亲代（苍蝇）产卵后才能生蛆，蛆生长成熟后再脱变成苍蝇的事实。雷迪的实验向自生论发起了挑战，这也从根本上动摇了自生论，说明“腐肉生蛆”之说并不能成立。于是，在这些观察事实的基础上又产生了另一种与自生论完全相反的观点，并且很快盛行起来。它就是“生源论”，也称“生生论”。这一观点认为：“一切生物只能来自同类生物”。
后来，由于显微镜的发明和广泛应用，发现了远比已知生物小得多，用肉眼甚至放大镜都看不见的微生物。同时雷迪的实验也给人们留下了疑问：肉即使没有被苍蝇叮过，虽然没有生蛆，但还是腐败了，而且在显微镜下还发现腐败的肉块里面有大量的微生物在活动，于是自生论又重新活跃起来。一些自生论的坚持者便据此认为，虽然象苍蝇那样结构复杂的生物不能自然发生，但至少象微生物这样结构简单的生物体还是可以直接由非生命物质自然发生的，自生论就这样演变成了“微生物自然发生说”。此后，生源论与自生论（主要是微生物自生论）便展开了近两个世纪的大论战，双方各持一端，各自都在持续不断的进行着自己的实验，并时常在大庭广众之下或集会中展示自己的实验，进行着拉锯式的论战或公开辩论。由于观点分歧和实验的多解性，以致在相当长的时间里，“微生物自然发生说”仍然使不少科学家都深信不疑，就连德国著名生物学家、进化论者海克尔（E.H.Haeckel，1834—1919 ）等也不例外。
直到1864年，法国微生物学家、化学家巴斯德（Pasteur，1822 —1895）公布了他自1860年以来所进行的一系列严密而精确的试验（其中包括他的最著名的两个实验：1 ）将曲颈瓶和无曲颈的瓶子同时煮沸肉汤的对比实验；2）无菌浸液实验）， 从而使生源论赢得了决定性的胜利，证明了微生物只能由散布在空气、土壤、水或各种物体上的微生物孢子（胚种）发育而成，并不能自然发生。而象细菌这样的微生物及其胚种孢子在自然界中又是普遍存在的，所以存放的肉块极易被细菌感染而腐败。如果环境中的微生物不曾进入有机液体中，有机液体就不会自然产生出任何生命来。根据这些实验结果，巴斯德进一步得出了“一切生物皆来自同类生物”的著名结论。从而使生源论最终驳倒了自生论，赢得了彻底胜利。
一切生物皆来自同类生物，那么地球上最初的生命又来自何方呢？自生论被彻底驳倒，生源论事实上并没有解答地球生命起源问题。探索者们在如何认识生命起源的问题上又陷入了困惑和迷惘之中。
2.众说归类：四大学说，两个阵营
关于生命起源，历史的和现实的学说虽然众多，但各种学说或理论（包括现代学者们所提出和倡导的理论或学说，“同源说”是个例外。）从本质上都可归纳为四大学说（或假说）之内，即：1 ）自然发生说或称自生论；2）生源说或称生生论；3）宇宙胚种论或称泛胚种说；4 ）化学起源说或称化学进化论。
从根本上讲，又可以将以上四种学说归为两类：一类是进化生命论，包括自生论和化学进化论；另一类是永恒生命论，包括生源论和宇宙胚种论。具体到地球生命起源上，即前者为地表起源论，后者为地外起源论。这样划分的理由主要是自生论和化学进化论都主张生命系由地表原始无机物变化而来，并开始注意到生命有机物与非生命无机物质之间是有着密切联系的。尽管两者对变化本质的认识以及对生命和非生命物质之间真正关系的看法相距甚远，具有本质的差别，但两者都承认了变化这一事实及其间的必然联系，并且自生论是有发展的。早期的自生论是说自泥土、砂石等非生命物质之中变生生物，后来则认为可以自植物或他种动物或其某一器官或部分中变生某种动物，或由低等动物变生高等动物或由死生物体中变生出活生物等。再后来又出现了“微生物自然发生说”，直至进化思想的先驱者布丰（Georges Louis Lederc deBuffon，法国学者，1707～1778）的“转变论”。这也可以说明为什么象海克尔、布丰等人既是进化论的积极拥护和倡导者，同时又是主张用“自然发生”的观点来解释生命起源的自生论的积极支持和推动者，即他们既是进化论者，又是自生论者。
然而，自生论与化学进化论又是有着本质区别的。自生论讲的是直接而迅速地完成（如一代之内）由无机到有机物的转化，也没有注意到或根本就否认转化的进步性、时间性、与环境变化的相关性和适应性以及（促使）转化的条件，特别是否认或完全没有注意到生物与非生命物体之间的界线和本质区别。可见其对于生物和非生命物质的本质的认识是很肤浅的，基本还处于臆测阶段。这无疑是自生论最致命的弱点，以致后来被人不适当地加以主观发挥和歪曲，从而衍生出“活力说”和“生机说”等反科学学说。
化学进化论不仅注意到并十分强调转化由无机到有机、由简单有机物（如有机小分子）到复杂有机物（如蛋白质等生命有机大分子）乃至生命诞生的进步性和渐进性，而且十分注重转化的具体条件、途径和过程及其与环境的相关性和适应性。许多现代学说或观点的区别或争论也正在于此。所以，从自生论到化学进化论是一个质的飞跃，两者之者具有本质的区别。
生源论与宇宙生命论从表面看似乎没有多大的联系，事实上生源论主张“一切生物皆来自同类生物”就是一种生命永恒的观点。宇宙胚种论最初提出时叫“天外胚种论”，它主张的正是“永恒生命论”，两者如出一辙。这等于说地球生命并无自己的起源，永恒即代表着无发展，无起源，无始无终。
生源论主张一切生物皆来自同类生物，否认生命可以由非生命物质进化发展而来，从而也就隔断了生物与非生命物之间在发生和进化上的内在联系。实际上也就是否认了生物起源于非生命物质的可能性，即有机物起源于无机物的可能性。就其本身来说，生源论发展下去最终也只能导致永恒生命论，因为“一切生物皆来自同类生物”。那么，对地球生命起源来说，最初如果不是上帝所创造，最好的解释就应该是“天外胚种”的输入了，即“天外生命胚种”在其泛播过程中偶然占居了地球并获得发展而已。宇宙胚种论正是在生源论与自生论的论战中取得当时看来可谓是绝对胜利，并且正被愈来愈多的实验所证实的情况下提出的。当时提出并极力宣扬“天外胚种论”的李比希（J.Von Liebig ， 1803—1873）、阿列纽斯（S.A.Arrhenir ius，1859—1927 ）等人所主张的也正是生命永恒论。在李比希等人看来“生命正象物质本身那样古老，那样永恒”。天外胚种论无疑是永恒生命论的产物。而由生源论派生出的“机械论”和“永恒生命论”以及由此导致的形而上学等非科学思潮盛行则说明两者的渊源关系是何等的密切。
所以，可以说迄今为止所有关于生命起源问题的学说争论或斗争都是围绕进化生命论与永恒生命论而展开的。
认识发展的阶段性及不同阶段的认识特点
笔者经过多年的研究认为，可以将人类2000多年来关于生命起源的探索研究史划分为四个大的阶段或时期。
1.自生论的形成、发展和演变时期
这一阶段以亚里士多德学说——自生论的形成、发展和演变为主要标志，延续时间较长，大致可以认为自亚里士多德（约公元前350 年前后）那个时代直到17世纪，历时约2000年。这一阶段人们对生命起源的认识主要是基于粗浅的自然观察，神话故事仍占居着重要位置。在这一阶段的早期，亚里士多德等人倡导的自生论在宗教势力面前显得力量不足，后期的自生论又被歪曲，加上与“活力论”合二而一，甚至被宗教所利用，以致走向了科学的反面。但早期的自生论无疑含有朴素的唯物思想。这一阶段的斗争主要表现为科学与宗教势力的斗争。
2.生源论的诞生、兴盛和论战时期
这一阶段主要以雷迪—巴斯德的学说——生源论的形成、发展以及与自生论的论战并取得最后胜利为标志。时间为17世纪到19世纪初，历时近200年。 这一阶段的重要特点是开始信奉用实验的方法来研究生命起源问题，而不是第一阶段时那样的仅仅停留在对现象的自然观察和思辨性的推论上。主要学术观点早期是自然发生说与生源论并立并逐渐形成学术对抗，中期的学术对抗和争论尤以生源论与微生物自生论的论战为主流，形成了生命起源研究和认识史上的第一次科学大论战。这一阶段也可称为生命起源科学研究的初始时期或开创时期。因为在这以前的第一阶段从科学意义上讲还难以称得上是真正的科学研究，最多也只能说是“唯物”思辨或猜想时期。这一阶段最终以生源论的彻底胜利而告结束。
这一阶段的发展中有两个重要的转折点值得注意。第一个是雷迪的实验，他向自生论发起了第一次冲击，动摇了自生论的基石，促使学术界的认识和观点开始由自生论向生源论方面转移，并导致生源论的崛起和兴盛。此后，仅有微生物自然发生说尚在坚持。第二个转折点是巴斯德的实验研究，巴斯德的一系列实验研究证明了就连微生物这样简单微小的生物也不可能直接由非生命物质自然发生的事实，以致微生物自生论也站不住脚了，从而彻底粉碎了自生论，确立了生源论。
3.天外胚种论和化学进化论并存与论战时期
这一阶段以天外胚种论和化学进化论的形成、发展和大论战为重要标志，时间自19世纪初到20世纪50年代，历时150余年， 为现代学说的创立和形成发展时期。这一时期各门自然科学都取得了重大的进展和突破，人们的视野已大大地开阔和延伸了，并由地球转向了宇宙。这一阶段一开始，化学起源说和天外胚种论都已先后被提出，并得到不同程度地发展。主要特点是化学起源说对天外胚种论为主线的第二次科学大论战，实际上也就是地球上的生命究竟是地表起源还是地外起源的观点之争，亦即进化生命论与永恒生命论之争。
随着科学技术的不断发展和实验研究的步步深入，特别是50年代以来米勒（S.L.Miller，1953）、福克斯（S.W.Fox，1960 ）等人的模拟实验研究，使化学起源说日趋成熟，也日益深入人心，逐渐被大多数人所接受或赞同。另一方面由于30年代后期发现了太阳紫外辐射和其它宇宙射线都具有强杀伤力和破坏性，可置太空生命胞子（胚种）于死地等，而给天外胚种论以致命地打击。这一阶段是以化学起源说战胜天外胚种论，取得决定性胜利和自身不断完善，逐渐成为一个具有完整科学体系的理论——即“奥巴林学说”的建立并渐为大多数人所认识和普遍接受而告结束的。
4.现代学说兴盛和蓬勃发展时期
这一阶段的主要标志是宇宙胚种论复兴并有所发展（由阿列纽斯等人的天外胚种论演变为霍伊尔的新宇宙生命论），化学进化论的进一步发展并出现内部大分化（歧化），以致形成观点林立、各种学说互相对峙的局面。由地质学、古生物学、生物化学、地球化学、宇宙化学等方面的研究成果分别为生命起源问题的解释提供了许多新的事实和材料，从而使各种观点似乎都有了自己的事实依据。这一阶段历时为60年代至今，其主要特点是自60年代以来，由于射电天文学和宇宙化学的发展，宇宙有机分子的相继被发现使宇宙生命论由破灭到兴起并迎来了大发展，形成了与化学起源说并立、对峙的新格局。
特别是化学进化说不仅有了极大的进展，而且是多极化和分歧式地发展，不同的观点或起源学说或理论相继被提出或建立，如泥土说、火山说、海底热泉说、硫化物说、超循环说等。这一时期国际上有关生命起源的研究非常活跃，不仅生物学界和地学界，而是化学界、天文学界，甚至物理学界、哲学界、计算机及人工智能领域等都有许多人参与进来。尤为可喜的是各个学科、各个领域已开始由早期各自封闭式的独立研究走向联合和协作，开始了互相联系和对话，或者同一个研究者可以以同一个目标而从不同的角度兼容来自不同的学科、不同的领域的研究成果和材料来建立统一的学说，即走多学科综合研究的道路。同时也由于各人不同的研究得出了各家不同的观点或理论，以致形成了新的观点林立、对峙的新局面。这不仅是地表化学起源说与宇宙胚种论的对峙，而是众多观点、理论和假说并存，互有争议或各居一方。
科学论战
所有这些学说发展到今天，在其形成和发展过程中都与特创论和宗教势力进行过不懈的斗争，而且自身的发展也不是一帆风顺的。各种学说之间也有过各种争论，甚至是很激烈的论战。经过一定时期的争论或论战之后，一些学说被否定、甚至被淘汰了，而另一些学说则被充实、被发展，从而变得更完善、更加深入人心。还有一些学说可能被改造、被修正，同时也被充实和发展，从而获得了生机。纵观历史，归结起来，关于生命起源问题的认识发展的四大阶段中，共经历了三次大的科学论战。
第一次科学论战是在自然发生论与生源论之间展开的，历时200 多年（17世纪—19世纪），最终由于巴斯德的一系列精确实验提供了确凿的论据，以生源论的彻底胜利而告结束。
第二次科学论战是在天外胚种论与化学起源说之间展开的，由于本世纪30年代发现宇宙空间广泛存在有紫外线和宇宙射线，这些宇宙辐射具有强烈的杀伤作用，足以杀死任何直接暴露于宇宙空间的微生物或生命孢子，从而导致天外胚种论的破灭，致使这次科学论战以化学起源说的胜利而宣告结束。这一次论战历时较短，主要时期不到半个世纪，但由于当时各门科学正处于飞速发展的时期，所以论战显得尤为激烈。
第三次科学大论战是从本世纪五、六十年代开始的，起初以奥巴林学说为代表的化学起源说已基本定型和成熟，但由于射电天文学的飞速发展使宇宙中一直存在的大量有机物（分子）相继被发现，从而导致天外胚种论的复兴并由此而发展为具有一定广泛意义的泛“宇宙胚种论”或称宇宙起源论，有人也称之为新（天外）胚种论或新宇宙生命论。由此而引起了原始地表化学进化论与宇宙胚种论之间新的对峙和论战。争论的中心问题仍然是生命究竟是地球自主起源（通过一定的化学途径），还是来自地外宇宙的生命胚种。这一时期（论战）至今仍未结束，而是愈来愈显得纷繁复杂和激烈。这两大学说（流派）非但没有谁战胜谁或得到某种协调或统一，而是各自都形成了一个学术阵营，并且各自内部都在发生着分化，派生出许多不同的学说或观点，论战也由原来的两军对垒变成许多学说或观点之间的争论或对抗。尤其是80年代以来，各种新观点、新学说以及新理论不断地被提出或被宣称其已经得到某某实验或观测发现的证实，以致各种观点或学说的争论更显得丰富多彩、引人入胜。
困境与希望
分析一下现有成果和有关资料，可以初步作出以下一些概括：虽然目前有关起源学说甚多，研究上也有一些突破，但问题并没有真正解决，生命起源的奥秘还远未揭开。各家学说并立、对抗或争论才刚刚开始，而多数学者或研究者又多只偏重于自己或某一方面的实验研究或观测资料或仅仅根据某些（而不是全部）事实材料就作结论，以致各自为阵、各居一方。虽多曾宣称其提出或推崇的假说已被证实或确有实证，但人们却仍然难以确认究竟哪一家学说、理论或观点更接近于事实或真理。诸如，早年米勒（1953）、福克斯（1960）等人合成生命有机物的模拟实验曾被认为是传统化学起源说的确证；80年代初，大量星云有机分子和某些宇宙有机物质（如陨石中的氨基酸分子）的发现等都被认为是宇宙胚种论的有力佐证；以及由普通粘土表面能促使氨基酸等生命有机小分子生成而被认为“证实”了“泥土说”，在火山喷发物中发现氨基酸等有机物质就认为是“证实”了“火山说”等等。可是，若把所有这些发现的“事实”及其所“证实”的学说放在一起作以比较分析或综合研究的话，它们最终又说明了什么呢？它们能证明哪一家学说真正被“证实”了吗？
可以肯定的是，愈来愈多的科学发现和有关实验和观测研究中所揭示出来的事实，已使人们的认识在逐步深化，并愈来愈清楚地看到这一问题的复杂性和解决问题的迫切性和重要性。但要解决这一极为复杂的问题，揭开生命起源这个千古之谜，单凭某一或几项实验结果或某些事实就作结论显然是不够的。就目前而言，综合研究全部已知的科学事实和所有相关方面（包括揭示未知）并统一各家学说的合理成分才是解决生命起源问题的关键或必然途径。因为，地球上的生命起源于几十亿年前，今天我们只能通过各方面已知或可知的科学事实或迹象来追溯它，这基本上仍是一个推测（或臆测）过程。这就不可避免地要求提出的观点或建立的学说能够比较合理地解释已知的全部或绝大部分事实材料，并能接受所有未来发现或可能发生的等等“事实”和实践的检验，即与未来事实能够相容且能证明观点或学说的正确性，否则就要放弃或修正观点或学说。因为事实才是建立一切理论的出发点和基石。即使这样也还要注意到许许多多的相关性问题。这就决定了认识和解决生命起源问题必然要走多学科综合研究的道路。
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