生命起源和演化范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇生命起源和演化范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

1859年，伴随着达尔文《物种起源》一书的问世，生物科学发生了前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光，这就是化学起源论。化学起源论是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在原始地球的条件下，在极其漫长的时间内，由无机物转变为有机物，再由有机物发展为生物大分子和多分子体系，一步步演变出原始的生命体。但这只是理论的推测，还缺乏令人信服的实验证据。1953年，美国芝加哥大学研究生米勒在其导师尤利指导下，完成了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实验，即著名的米勒模拟实验，这是生命起源研究的一次重大突破。后来，科学家们仿效米勒的模拟实验，合成出大量与生命有关的有机分子。

但米勒的实验也有很多的疑点，例如米勒实验提供持续的电能――在原始时代的地球不一定有相类似的电能；其次，各种不同的气体和物质的配合，虽然能够产生氨基酸、醣类等物质，但仍不能证明这就是生命的起源；氨基酸很可能是宇宙流星和彗星在撞击地球的时候带来的，因为当时这种现象十分普遍；再者，类似实验所假设的大气层不能证明就是原始的大气层，因而所得的结果也是不确定的；更重要的是，米勒实验中有机多分子体系演变为原始生命这一阶段是在原始的海洋中形成的，是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段，然而，人们目前还不能在实验室里验证这一过程。米勒本人也承认他的实验与自然界的生命起源过程相距较远，并且现代科学发现在火星上有氧气存在却没有生命，因此，米勒曾提出的大气层中没有氧气存在故没有生命之说就不成立。

海洋起源论

在化学起源论的基础上，20世纪70年代一些学者提出了热泉生态系统论，也就是所谓的海洋起源论。它是现在最新的、最流行的，也可以说是迄今为止最科学的有关生命起源的假说。由于现阶段所发现的古细菌，大多都生活在高温、缺氧、含硫和偏酸的环境中，这种环境与热泉喷口附近的环境极其相似――热泉喷口附近不仅温度非常高，而且又有大量的硫化物、甲烷、氢和二氧化碳等，与地球形成时的早期环境相似。有些学者认为热泉喷口附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此，热泉生态系统是孕育生命的理想场所。也有一些学者认为，生命可能是从地球表面产生的，随后就蔓延到深海热泉喷口周围，而后来的撞击毁灭了地球表面生命。只有隐藏在深海喷口附近的生物得以保存下来并繁衍后代――热泉生态系统是现存所有生物的共同祖先。

1967年，美国学者布莱克在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物。1977年，科学家克里斯在太平洋底的热泉中，同样也发现了大量的嗜热微生物。科学研究表明，热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物，一方面有作为新陈代谢重要催化剂的黄铁矿物和硫的出现；另一方面，有遗传物质如核糖核酸的出现。由此看来，地球上的生命也许就诞生在距今38亿年到40亿年问这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。宇宙生命论

然而，热泉中的这些物质又是如何而来的呢?早在19世纪初，人们已在陨石上找到了有机分子，它们是有机合成物诞生的重要因素。20世纪40年代以来，人类利用天体物理的手段，在月球表面或者火星的火山口等地方，探测到了近百种有机分子。1969年9月28日，科学家发现坠落在澳大利亚麦启逊镇的一颗炭质陨石中就含有18种氨基酸，其中6种是构成生物的蛋白质分子所必须的。

上述种种证据促使了宇宙生命论的产生，即所谓的生命起源于宇宙大爆炸。这一假说提倡“一切生命来自星际空间”的观点，认为地球上最初的生命来自宇宙问的其他星体――“地上生命，天外飞来”。该假说认为，承载着“生命种子”的陨石或星际分子坠落在地球表面或通过其他途径，形成地球最初的生命。

篇2

摘 要：免疫学是当今生命科学的前沿学科之一。近年来，基于多物种比较的演化免疫学发展迅速，既为诸多基础科学问题提供了答案，也为农牧副渔和医疗保健领域带来了新思路与新技术。该研究围绕天然免疫和适应性免疫从文昌鱼到人的交替演化过程，将研究的问题进一步凝练到适应性免疫的起源上，拟解决如下关键科学问题：（1）目前并存的多种抗原受体多样性形成机制如何起源与演化？是否还有未知的多样性形成机制？（2）后口动物免疫信号通路的基本框架是什么？关键适应性免疫信号通路是如何起源？其功能意义如何？（3）不同物种的免疫应答尤其是适应性免疫应答的分子、细胞与组织器官基础是什么？天然免疫和适应性免疫如何交替演化？（4）哪些新发现的抗原受体与免疫分子具有那些潜在应用价值？哪些免疫新机制与新策略将给病害防御带来什么新思路和技术？该研究分为5个研究方向以中国文昌鱼与七鳃鳗为主要研究对象，同时兼顾其他居于关键演化节点的物种，系统性地开展以下研究：（1）抗原受体多样性的形成机制及其起源；（2）特异性免疫识别中结构与功能的演化；（3）免疫信号转导通路的起源与演化；（4）天然免疫与适应性免疫应答的协作与交替演化；（5）原始淋巴细胞系与淋巴器官的起源与演化。通过系统性比较研究，我们力图阐明各种免疫抗原受体（Ig、TCR和VLR等）的多样性形成机制及其起源演化历程；揭示适应性免疫特异识别和信号传导的分子、细胞与器官基础及起源演化；揭示各类新颖的免疫分子尤其是VLR等的特异性抗原受体的功能特性。

关键词：适应性免疫 起源 演化

Abstract： Immunology is one of leading research fields in life science. The interest and effort on evolution immunology study are growing fast in the last 20 years， and the discovery in the field provides not only answers to many basic scientific questions， but also new technologies and methods for farming， animal husbandry and health care. Our team members have made a significant progress in the study of amphioxus-based evolution immunology under the support of last 973 program named “The 100 million years ascend of the origin of the immune system”. Based on the previous experience and achievements， we will continue focus on the origin and evolution of adaptive immunity and try to investigate the following questions including： （1） where does the origin of the diversity of antigen receptors come from？ and is there any other procedure except V（D）J recombination to introduce high diversity of antigen receptors； （2） which molecules are the main players in signal transduction in the Deuterostomia immunity？ What kind of functions of these molecules server as？ （3） Which molecules， cells and tissues are the fundamental bases for the adaptive immunology？ To address these questions， five projects have been developed in this 973 program. We will systematically study （1） the origin and evolution of the diversity of antigen receptors； （2） the evolution of the structure and function of the specific immune recognition； （3） the origin and evolution of immune signal transduction； （4） the collaboration between innate immunity and adaptive immunity along with their evolution； （5） the origin and evolution of immune cells and organs. Through these studies， we will try to elucidate the key time points and mechanisms of the evolution of antigen receptors， e.g. Ig， TCR and BCR； reveal the molecular， cellular and tissue basis for immune recognition and immune signal transduction， and clarify the functions of the ancestor molecules in adaptive immune system.

Key Words： Adaptive immunity； Origin； Evolution

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篇3

龙漫远1987年赴美国加州大学戴维斯分校攻读博士学位。随着分子生物学技术的进步，人类终于有机会以分子生物手段研究演化，探究基因起源之谜，而龙漫远偶然之中叩开了这扇大门，自1990年起，他以出色的、极富勇气的研究成为“新基因起源”这一领域的开创者。 1993年获得遗传学博士学位后，龙漫远来到哈佛大学沃尔特・吉尔伯特的实验室继续接受挑战，1997年，他完成了对“精卫”基因起源所代表的机制从特殊到普遍意义的证明。龙漫远现在是美国芝加哥大学终身教授。

“在芝加哥大学我的实验室里，聚集着一批来自美国和其他几个国家的优秀的博士后研究员、博士研究生和本科生，在共同研究一个叫做‘精卫’或类似的基因。这个基因与我们所知的四百多万个分子序列的基因不同之处，是它极其年轻的生命和奇异的结构。生命的进化，常以百万年为基本的年龄单位（一岁）。此前发现的基因，年龄都在一千岁到三千岁之间，而‘精卫’的年龄大约只有两岁。因此，我们第一次有机会考察一个基因的起源状况。这就像研究人的早期胚胎以推断个体发育产生过程一样。一位美国同事打了个比方，说‘精卫’基因是宇宙之超新星爆炸的产物。”龙漫远回忆道。

何为“进化”？词典告诉我们：“事物由简单到复杂，由低级到高级逐渐发展变化”，紧接着下一条：“进化论：关于生物界历史发展一般规律的学说，认为现在的生物有着共同的祖先，它们在进化过程中，通过遗传、变异和自然选择，从简单到复杂、从低级到高级、从种类少到种类多逐渐变化发展。” 然而，致力于演化科学研究30多年的龙漫远告诉我们：包含进步意义的演化绝不是自然界的“一般规律”，恰恰相反，这是一个百年的误读。

今天，人类已经知道许多有关自身存在的环境各个层次单位的起源过程。在宇宙水平上，英国剑桥大学的斯蒂芬・霍金所著的《时间简史》，描述了扣人心弦的宇宙起源图景。对地球的起源及演化，从19世纪英国地质学家查尔斯・莱尔到今天的地球物理学家已对其40亿年的演变过程进行了详细的描述。在生命的层次上，自19世纪中叶查尔斯・达尔文到现在，人类已经知道物种起源的许许多多奥秘。然而，直到1990年，人类却一直没有机会探究基因这一生命的最基本单位的起源之谜。龙漫远说：“因为20世纪的生命科学还处在发现和调查基因的性质、回答‘基因是什么’的阶段，对‘基因从何而来’这样的问题，还无暇顾及。”

留学生：本科时你学习农学专业，为什么后来去美国研究演化生物学了？

龙漫远：我在而立之年才来到美国，寻求一个不确定的未来。当时我去了加利福尼亚大学的戴维斯校区，最初给我安排的导师是做果树育种的。他随手拎起个袋子，领我来到果园，边聊边走，看见地上落了桃子就捡起放进口袋。最后递给我满满一袋，说你跟我做，五年桃子敞开吃。当年国内物资匮乏，免费桃子听上去确实不错。我问他：“桃树种下去多久能结果？”他说六年。我寻思这可不行，博士五年毕业还看不到自己的一次实验结果呢。

后来我就在校园里闲逛，看到一个讲座就去听，一个教授恰好在讲分子演化。我立即被迷住了，因为我学过概率论和统计学，那些猜测千万年以前的分子演化过程的模型听起来还真像有那么一回事。我就跟那个教授说能不能加入他的实验室。教授在遗传领域里蹬打了大半辈子，据说他的理论领域太难，学生们望而生畏，所以只带过两个博士生。我的出现让他很高兴，马上收我为徒。几天后，我们一帮中国学生聚会，他们问我选实验室了没有，我跟他们说做分子演化，他们都说我疯了。这专业都没人听说过。他们说，难道我打算学完了就回国？他们这么说很正常，那是1987年，科学家才测出了300个基因的序列，全美研究分子演化的实验室不超过一打。我跟他们说，终于轮到我自己决定自己想干的事了，我只考虑这五年的研究是不是有趣。

留学生：从加州大学博士毕业后，是什么原因促使你选择了哈佛继续深造？

龙漫远：1993年，《科学》发表我关于“精卫”基因的论文，然后我在加州大学以最优秀博士荣誉毕业，同年我收到8封来自美国一流大学的博士后邀请。其中包括来自哈佛大学细胞生物系主任、诺贝尔奖得主沃尔特・吉尔伯特的信：“我很高兴邀请您来我的实验室做博士后研究员。您可以继续做‘精卫’新基因的研究和其他与新基因结构有关的研究。”

又是一次选择，而且可能是一次对事业关键性的选择。按我周围美国同事的看法，就我的情况而言，去哈佛是冒险。因为他们认为，我在博士生期间已经作出了第一流的工作。无论我去其他7个实验室中的哪一个，都会顺利做完博士后研究并找到教授职位。去听听智者的声音，是多么有诱惑力的一件事啊！更何况，在那里可以继续“精卫”基因的进化研究。于是，带着一箱子研究“精卫”的资料，我登上了去哈佛大学所在地波士顿的飞机。

留学生：你如今把基因演化做成热门领域了？

龙漫远：当年好玩，也没想到学科这样出乎预料的发展。去年组织国际分子演化学大会，光参会的科学家就有1300人。我很高兴许多人加入到这个新的科学领域中来。在这过程中，不断发现新的东西和先前的观点是不一样的，甚至是以前非常大牛的结论。于是我该说的还得说，该做的还得做。朋友们问我哪来的勇气？因为我对我的逻辑和数学有自信。数学的好处，就在于它能为你的推理提供严密的证据。有了数学上的分析，我不光坚定了自己的方向，而且是越走越有自信。我从来不“推销”自己的理论，而是靠后续的更好的工作和证据来证明它的正确性。

留学生：你接触到的中国学生和美国学生有什么不同？

龙漫远：中国学生确实可以学得很深，但是论知识面的宽度，美国学生更好。我们国内对本科生的培养，从一开始就上很专的课程。我们学得很深，但是到头来会有不少东西用不上。说个好玩的美国人用来教育他们学生的话：Try to know something of everything before you know everything of something. 什么都知道点，别只是局限在老师讲的事情里。眼界宽一点，找到了研究的方向，再去深入钻研。而我们似乎很强调后者，却忽略了前者，觉得蜻蜓点水一样学是不好的事情。我们教育系统的另一个不足就是普遍的不允许犯错误，就导致了学生不敢犯错误，继而不敢提出反对意见。而美国学生更敢于表达自己的意见。像我的课上，总会有不少美国学生来和我辩论。即使他错了也没关系，关键是要有这个意识去讲出来。

篇4

宇宙的起源是什么？人的起源是什么？人和自然的关系，和人的关系是什么？在人类的漫长的历史中，人类最初的疑问构成了哲学的萌芽。古代社会，人类的认识水平很低，不能回答上面的问题，故而先民用奇特的构思和想象，丰富了早期人类的精神世界，这就是神话和史诗的诞生。《勒俄特依》作为彝族创世史诗，不仅包含了神话、传说、创世史诗和英雄史诗，它还具有丰富的哲学思想，是彝族先民智慧的结晶。史诗《勒俄特依》以“创世”为主线，叙述了宇宙的起源和人类的迁徙等，其结构庞大、气势雄伟、内容丰富，显示出其朴素的唯物主义哲学思想。

一、朴素的宇宙观

关于宇宙的形成，原始宗教中有各种各样的神灵创世说。宇宙指的是物质世界，是自然万物的总称。彝族先民认为，“宇宙”指的就是天地。彝族先民关于天地起源、发展以及自然万物存在的宇宙观，其中包含着四项典型内容：一、“化生型”宇宙观；二、“创造型”宇宙观；三、自然演化的宇宙观；四、宇宙原始结构说。《勒俄特依》中的宇宙观是“自然宇宙观”，认为天地是由客观存在的自然物质演化而来。

彝族先民认为，最初的宇宙无天又无地，是混沌的状态。现在的事物不是从来就有的，而是后来才有的，是后来发生的。这是彝族朴素的辩证的宇宙“发生”观。《勒俄特依》在《天地演变史》章节中开篇就讲到：“远古的时候，上面没有天，有天没有星，下面没有地，有地不生草。……上下阴森森，四方昏沉沉。”

这里描绘的是一个混沌的世界，是一个混沌的宇宙，是一个“天地混沌如鸡子”的时代。混沌的宇宙不是静止不变的，而是发展变化着的。《天地演变史》中写到：

“一天反着变，变化极反常；一天正着变，变化似正常。天地的一代，混沌演变水；天地的二代，地上雾蒙蒙；天地的三代，水色变金黄；……天地的九代，下界遭毁灭；天地的十代，万物毁灭尽。此为天地演变史”

彝族先民认为，万物都是由变化演变的过程而来。运动和变化是天地万物形成的过程，这里包含着彝族先民朴素的辩证法思想。

《勒俄特依》认为，“水”乃是万物的始祖，由水才演变了其他的万物。“水”生万物说，世间万物都是由水演变而来。它把天地万物的形成归结于“水”，是一种客观存在的物质。相对于创造型宇宙观中的“神”创万物说，《勒俄特依》更显示出彝族先民朴素的唯物主义哲学观念。

《开天辟地》章节中，恩体谷兹让众神仙去开天辟地，“阿尔师傅啊，膝盖当砧磴，口腔当风箱， 拳头当铁锤，手指做火钳，制成四把铜铁叉。”四把铜铁叉交给四仙子去开辟东西南北四方。结果，“风从东方吹进来，从西方吹出去。水从北方流进来，从南方流出去。”接着，“丝惹低尼啊，请来阿尔师傅来，将那四个铜铁球，制成就把铜铁帚，交给了九个仙姑娘。拿去扫天地。把天扫上去，把地扫下来。”《勒俄》还谈到几个仙小伙利用铜铁斧去“造地”。《开天辟地》中写到：“一处打成山，做牧羊的地方；一处打成坝，做放牛的地方；一处打成田，做栽秧的地方；一处打成坡，做种荞的地方；一处打成哑口，做打仗的地方，一处打成沟谷，做流水的地方，一处打成山山凹，做安家的地方。”从此大地上有了树木、流水、平原、动物。

这里的神人“开天辟地”和创造万物，还不同于后来宗教有神论的神创――无中生有的“创造”。这种劳作和生产劳动一样，这些神是是被夸大和神化了的人。更多的是赞美人的力量，劳动的力量。这是一种朴素的唯物主义哲学观。

二、对生命和人类起源的朴素看法

彝族先民认识世界和人类认识世界的顺序是一致的，都是先天地后人类。《勒俄特依》并没有秉承大多数神话的人类起源神造说，而是采用了较为合理的自然演化说。

首先，彝族先民认为，万物源于雪。《勒俄特依》中写到：“天上掉下泡桐树，落在大地上，霉烂三年后，升起三股雾，升到天空去，降下了三场红雪来，九天化到晚，九夜化到亮，为成为人类来融化，为成祖先来融化。做了九次黑白蘸，结冰来做骨，下雪来做肉，吹风来做气，下雨来做血，星星做眼睛，变成雪族的种类，雪族子孙十二种。”

彝族先民认为人类来源于“雪”，不同于“神创说”和“化生说”，彝族先民关于人类的起源是一种“物质变化说”，是自然演化的结果。它包含着朴素的唯物主义思想。

其次，彝族先民把生命和人类的起源看做是从低级到高级的自然演化的结果，并且提出人和猿是同祖的关系。《勒俄特依》中详细地叙述了猴类进化的过程。猴进化到第九代阿吕居子的时候，“形状虽象人，叫声似猴音。树叶当衣穿，野果当饭吃，有眼不看路，有嘴不吃肉，有手不做工，如熊掰树梢，如猴爬树顶。”，在这里为我们展现了原始社会类人猿的生活画面，也就是人类的早期生活。《勒俄特依》为我们展现了人类起源的正确的思想意识。

三、《勒俄特依》与彝族的自然生态观念

在彝族先民的宇宙观和生命观中，体现了一种“人和大自然是兄弟”的自然生态观念。这是彝族先民在漫漫岁月中，在与大自然的斗争生存中得出的经验和领悟。在“万物有灵观”的支配下，彝族先民认为，人与自然万物本为同源体，《勒俄特依》中雪生十二子，就说明了人为动植物同源共生。彝族先民把自己熟悉的动植物作为人类本源而加以亲近，彝族先民的自然崇拜和图腾崇拜也说明了这一点。

《勒俄特依》洪水漫天地重大自然灾害发生的原因，惩戒人类的与否与是否保护动物相关。《洪水漫天地》章节中记载：“恩体谷兹家，派遣阿格叶库臣，身除魔器，手拿套猪绳，赶头黄脸独野猪，来到地上方，将土翻还原，居木长子将他捉，居木长子啊，长子说大话，说要将他杀；次子说哽话，说要用棍打；居木幺子啊，幺子说话留后路。”长子和次子都因为要伤害这头猪而死亡，最后只有幺子居木武吾（阿普笃慕）生存下来。后来通过动物的帮忙，居木武吾与天上恩体谷兹的女儿联姻，人类得到了繁衍生息。这则故事告诉我们，人和自然中的万事万物是兄弟，要在相互依靠、相互帮助中生存。

“人和大自然是兄弟”，这一思想启迪了一代代彝族人的生态观。于是，彝族就产生了敬天敬地的天地观，敬山敬水的生态观，敬动植物的自然观。彝族把各种动物视为自己的良师益友而加以保护，把山水视为灵物，这种敬畏自然的思想在彝族地区产生了积极的影响。至今，彝族地区保存着人和自然相处的良好的生态环境。这种“人和大自然是兄弟”的观念是一种朴素的唯物主义思想。

彝族先民在《勒俄特依》中对宇宙的发生、生命的起源、生物的进化以及人类的起源的观点都是一种朴素的唯物论。其所强调的人类和大自然是兄弟的自然生态观念，也是一种朴素的唯物主义思想。《勒俄特依》的很多观点还不是依科学为根据的，但较之历史上各种唯心主义和形而上学的观点，已经是很先进的了。

【参考文献】

[1]王天玺，李国文著， 《先民的智慧：彝族古代哲学》， 云南教育出版社 ， 2000.4，第55页冯

[2]元蔚译，勒俄特依[M].成都：四川民族出版社，1986第3页.

[3]《勒俄特依》，冯元蔚，4-5页

[4]《勒俄特依》，冯元蔚，14页。

篇5

在计算机行业中，有一个著名的“摩尔定律”，这个定律说的是，单位面积的集成电路上的晶体管的数量每18个月就增加一倍。由于这个定律的存在，电子微芯片上的晶体管数量呈现指数增长，并且一直在持续着，于是芯片的运算速度越来越快。

有人根据摩尔定律描述的速率向过去反推，寻找芯片上最早出现晶体管的时刻，那个时间点是20世纪60年代，和芯片上出现晶体管的实际历史比较吻合。

另一个利用摩尔定律反推的例子是科学出版物。从1960年到1990年，科学出版物大约每15年增长一倍。如果我们根据这个增长速度回溯，就会找到科学出版物最早出现的时期，大约在1710年，也就是大科学家牛顿的时代，正好是现代科学开始的时期。

那么，如果把摩尔定律应用到生物进化领域，会有什么有趣的结论呢？

美国的国家老龄化问题研究所的阿列克谢・沙罗夫和自己的同事一起，把摩尔定律用于生命的复杂性的研究。生物学家知道，生命的复杂性随着时间而不断增加，从原核生物到真核生物到更复杂生物如蠕虫和鱼，最后到哺乳动物。复杂性的增加呈现出指数增长的变化，很像是摩尔定律描述的现象，所以沙罗夫用摩尔定律的方式套用到生物复杂性上，结果发现，生物的复杂性大约每3.76亿年增长一倍。

生物复杂性增长与芯片晶体管增加都遵循摩尔定律，这其实也很好理解。因为生命遗传物质是基因，基因是有许多碱基对构成的。碱基对就好比是芯片上的晶体管，基因就好比是芯片上不同位置的晶体管群，能够执行各种功能，而细胞中的染色体就像是芯片，上面“镶嵌”了大量的基因。

生命起源

比地球年龄还早？

现在，有趣的问题来了：如果我们从现在的生物复杂性反推，寻找生命首次出现遗传物质碱基对的时间点，也就是生命真正诞生的一刻，会是什么时候呢？

沙罗夫很快就计算出了那个时间点：距今97亿年前，误差上下不超过25亿年。换句话说，生命起源于大约100亿年前，至少也起源于距今70多亿年前。

此言一出，许多科学家都跳了起来，因为科学界公认，地球的年龄大约是46亿年。他们立刻发现了一个严肃的问题，根据摩尔定律计算的生命起源的时间竟然比地球的年龄还久远很多。这怎么可能呢？

一些科学家认为，沙罗夫把摩尔定律用于生命起源研究，可能是有问题的。也许生命的复杂性的增加并不是匀速的，也许早期的时候生命的复杂性增加得很快，而到近期生命复杂性的增加变慢了。所以沙罗夫用近期的复杂性变化趋势来预测生命起源的时间，就会把生命起源的时间点估计得更古老，而实际的生命起源时间没那么古老，应该还在地球年龄以内。

但沙罗夫不同意这些科学家的判断。他提出，许多古老细菌的孢子具有很强的生存能力，可以在冰层中潜伏几百万年，然后遇到好的环境再次焕发活力。它们可以在很长的时间里复杂性变化不大。所以从生命演化的历史上看，复杂性的增加基本上可以算作是匀速的。

沙罗夫相信生命起源于100亿年之前。因为天文学研究表明，太阳实际上是从宇宙中的上一代恒星的灰烬中产生的，所以生命完全有可能在上一代恒星的时期就已经诞生了，此后那些恒星虽然爆炸消失了，但一些生命的“种子”保存在恒星爆炸后残余的星际尘埃和气团中。等到太阳这批恒星产生，太阳系这样的星系出现后，生命的“种子”降落到地球上，开始了第二次进化。

我们是第一批智慧生命

篇6

ABC-STORM 哲学宇宙模型是在目前科学条件下研制出的。它反映着当代自然科学发展的部分状况。我在ABC-STORM 哲学宇宙模型中尽可能多地综合了比较流行的观点,使大家可以直观地进行比较和判断。

ABC-STORM 哲学宇宙模型的突出的优越性就是这个哲学宇宙模型反映了关于宇宙起源,生命起源,物质起源,意识,物质,宇宙时间之间的关系与发生的可能性。另外,‘宇宙的原始参照状态’,‘物质视界’与‘宇宙原始汤’的概念也为我们研究物质起源和现今的宇宙提供了更多的思考课题。

ABC-STORM 哲学宇宙模型不是‘大统一’(theory of everything)的思想方法,仅希望通过这个模型给大家提供一个思考和交流的平台。人类的思想是深奥无比的,就算科学家发现了制约宇宙规律的统一理论,它将最终改变我们对宇宙的认识,但它不能统一我们的思想。

ABC-STORM 哲学宇宙模型中的不足之出,它没有肯定宇宙是如何起源的,它仅告诉了我们可能性。你可能会从这个模型中找到最终的答案。

我在‘宇宙哲学’这部分主要谈我的思考。我很简洁地回答了很多前沿的问题,也具体地阐明了一些理论和思想。我把文章设计成‘适合所有对宇宙哲学感兴趣的人’。 希望能引发你更多的思考。我这里简单概括一下这篇文章的主要特点:

提出一个哲学宇宙模型。

提供宇宙原始参照状态(A)。

提出宇宙原始汤概念

指出大爆炸(Big-Bang)理论中‘奇点’(Singularity)仅是A的一种表现形态。

提出‘完美无原因’宇宙理论。

回答‘宇宙真理’包涵的内容。

对宇宙哲学的目标和应包括哪些科学领域(学科)提出建议。

有了生命就有了智慧。人类是至今发现的最有智慧的生命体。人类自从出现在地球上,就一直没有间断过对宇宙和自身的探索。这种探求真理的精神是我们文明发展的伟大动力。尽管人类目前对宇宙和自身所知依然甚少,摆在我们前面的路还将会很长。只要我们的思想不枯萎,智慧的光芒就会永远照亮全宇宙。

第一部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型中的概念

1. 定义

1.1 A:即‘黑宇宙’状态,也称为可生成物质的宇宙状态。

1.2 B:即‘亮宇宙’状态,也称为有物质的宇宙状态。

1.3 C:即‘智慧’状态, 也称为地球智慧状态。

1.4 STORM(风暴):意指某种力量导致目前秩序的巨大动荡。

ABC-STORM 模型中有3种‘风暴’:宇宙风暴,地球风暴和头脑风暴。宇宙风暴表示物质的起源过程;地球风暴表示生命起源过程;头脑风暴表示思维和思维的产生过程。

  1.5 原始汤(Primordial Soup)

宇宙原始汤:物质起源和演化所需的原始环境。

生命原始汤:生命起源和演化所需的原始环境。

1.6 物质视界(matter horizon):普通物质存在的起点。

1.7 生命时间(life time)

TU:宇宙时间。

TA:A的生命时间。

TB:B的生命时间。

TC:C的生命时间。

TM:人类的生命时间。

2. A(黑宇宙-Black universe)的由来

大多数科学家确信我们现在的宇宙—B,起源于大约137亿年前。可以肯定的是,很久以前B(亮宇宙)来源于一个不同的宇宙状态—X,即B≠X。因为B是‘亮宇宙’状态,另外,B是有物质的宇宙状态。而B≠X,所以X一定是个‘不亮’的宇宙状态,也可以说X是一个可生成物质的宇宙状态,即X=A。结论是:B来源于A。我也称A为‘上帝的黑房子’。如果能证明A不存在,那将是人类的惊喜。

3. 宇宙原始汤(Primordial Soup of the universe)的由来

由于B来源于A,也就是说B中的物质一定起源于A。那么A中一定存在‘物质起源和演化所需的原始环境’,即A中存在‘宇宙原始汤’。

第三部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型的进一步解释

1. A(黑宇宙)--Black universe

A就像我们睡着时一样,我给它取了一个有趣的名字‘上帝的黑房子’。

A是宇宙的最原始状态。

A中存在着变化,孕育着‘革命’。

A有3种存在形态:

1. A2. A无穷大。宇宙无起始,但B有起始。

3. A有大小范围,但无边界。可认为是一种拓扑形状。

研究宇宙起源,事实上是对A的这三种变化的不同解释。

2. B(亮宇宙)--light universe

B就像我们睡醒时,天可能还没亮,但不久我们就看见了太阳的光线。

发光体与普通物质产生。

B可能经过n次规模不等的‘宇宙风暴’才到今天这般。离我们最近的一次大规模的‘宇宙风暴’大约发生在137亿前左右。

B中时刻发生规模不等的‘风暴’。B中物质的产生是可再发生性的(recurrent),(就像从A到B的过程)小到基本粒子,大到恒星,星系。

产生生命元素并产生生命。

B的3种表现范围

1.B>A

宇宙在膨胀,也可称‘开放宇宙 状态。

2.B<A

宇宙在坍缩,也可称‘封闭’宇宙状态。

3.B=A

宇宙均衡状态,也可称‘正好’(flat)。

  A的存在为‘临界密度’观点提供了一个参考平台。

3. C(智慧)

生命产生的过程可以说是智慧生成的过程。

C是B中生命产生的结果。

产生意识。

C对A,B认知。这是我们对宇宙的认知过程,哲学上就是存在与意识的关系。

C对C的认知。本质上是自我认知过程。

4. 风暴(STORM)

4.1 宇宙风暴

宇宙风暴导致了从A到B的变化。下面列出几种可能的宇宙风暴。

大爆炸(big-bang)。特

指大爆炸理论,这是A无穷小时的情况。 扰动(fluctuation)。

有科学家认为宇宙是由多次扰动产生的,而不是一次大爆炸的结果,也有人提出平行宇宙或多重宇宙说。

我这里给出一个扰动‘公式’。ZnΣXn=B(物质部分)。Z是Zone的简写。Xn为A中扰动点。Xn为Zn的核心。Zn中可能产生基本粒子,恒星等普通物质,Zn最终可能形成星系。这个公式可以看成是对‘小规模’扰动的描述,这种‘小规模’扰动可以发生在宇宙进化过程中的任何时候。

冷热聚合力。

其论点是物质通过冷热平衡变化产生。直观描述为:

0=(+1)+(-1) 其中A为绝对零(Zero),+1为无限热能量,

-1为无限冷能量。

其他。

4.2 地球风暴(earth storm)

地球风暴导致了生命体的出现。下面列出几种地球风暴。

闪电

火山爆发(包括海底火山爆发)

宇宙射线,太阳紫外线

其他

4.3 头脑风暴(brain storm)

头脑风暴是指我们的思维。

5. 原始汤(Primordial Soup)

5.1 宇宙原始汤(Primordial Soup of Universe)

下面列出几种可能:

暗物质(dark matter)和暗能量(dark energy)

科学家愈来愈多地认为宇宙中存在着暗物质和暗能量,甚至推断普通物占4,暗物质占23,暗能量占73,但尚无法证明暗物质和暗能量的构成。一些科学家认为暗物质和暗能量是宇宙最原始或固有的‘东西’。暗能量也被认为是‘宇宙常量-拉姆达’(Cosmic Constant—λ)。

冷热能量

假设A是由无限热能量和无限冷能量组成。

弦(string)

‘弦理论’认为宇宙万物并不是由点状粒子组成,而是由几乎无穷小,可振动的一维弦组成。包括超弦子和其他物质基元学说。

其他

5.2 生命原始汤(Primordial Soup of Life)

地球生命是B演化过程中的一部分。地球生命起源和演化所需的基本元素来源于B。生命起源学说分地外起源(extra-terrestrial origin)和地内起源,但不论怎样,生命演化最终离不开地球。‘有机汤’(Soup Theory)理论是被广泛接受的地球生命起源学说。

6. 生命时间(Life Time)

6.1 TU 即宇宙时间

不管什么理论,都不能否认宇宙从古至今存在着一条时间线的概念。

我们知道宇宙有过去和现在,正是由于有这样的变化才有了宇宙时间。

6.2 TA 即黑宇宙生命时间

TA存在了多久,我们现在还无法知道。或许无限长,也许很短暂。对TA的追溯就像对A的追溯一样,最终还会回到A。一首古老的东方民谣,开始的第一句:混沌之初,不记年。这或许是现在对TA理解的有益观点。

6.3 TB 即亮宇宙生命时间

有的科学

无穷小。这就是‘大爆炸’理论中的‘奇点’概念。家计算出我们现在的宇宙起始于~137亿年前,这也就是TB的起始时间。不过有的观测小组声称发现过200亿前的星体。总之,对于TB的推算就像生物学家寻找我们祖先的化石一样有趣。

6.4 TC 即地球‘智慧’生命时间

科学家发现的最早有生命迹象的化石年龄大约是35-38亿年。

6.5 TM 即人类生命时间

有的理论认为现代人类可能是10万至15万年前开始演化的。一般认为是14万至29万年。由古猿进化成人的学说,其发现最早的古猿化石年龄大约350-450万年。

上面为你介绍了ABC-STORM 哲学宇宙模型。它不同于一般的物理模型,它的意义在于你可以通过这个模型更直观地了解到现在流行的起源理论的观点;还有助于你加深对客观世界和自身的理解。主流理论能合理地解释较多的现象,但实质上也是一种假说。理论的优点不仅是解释了多少对的东西,更重要的是,它会让人找到更对的东西。哲学就是这样一种理论。

第四部分 宇宙哲学(Cosmology)

1. 对于宇宙哲学的认识

看到‘宇宙’(Universe or Cosmos)一词,普遍会联想到恒星,黑洞或星系,这是因为我们现在听到和看到的关于宇宙哲学的宣传大多数来源于‘天体物理学家’,实事上,对宇宙哲学的探讨历史上包括了无数的哲学家,宗教人士和科学家。我认为宇宙哲学的研究范围不应该仅是大尺度的概念,正如研究宇宙离不开量子力学;同样它也不是‘包罗万象’的哲学,比如说生活中的夫妻吵架,也就是说,宇宙哲学不要成为‘天体物理学家’的俱乐部,暂时也不必把经济学纳入。哲学家没有必要去知道宇宙是用什么数学公式表达的,而只需要了解这些公式计算出的结果。科学家也不必担心自己被划分为什么主义,而只需要懂得哲学中包括许多有用的思想和方法。

人类最有智慧的发明之一是哲学,难怪古希腊人称哲学是‘智慧的朋友’。哲学是系统的思想,它在人类文明的行进过程中提醒和启迪着我们,可以说任何领域都离不开哲学。没有哲学思想的文化,带来的是浅薄的行动;多元的哲学思想体系,其结果就是文明的快速,健康地发展。宇宙哲学是研究宇宙科学的头,宇宙哲学的建立是朝着揭开宇宙奥秘迈出的重大一步,使对宇宙的研究摆脱了‘蒙着眼睛,去抓黑洞里的财宝。’的尴尬局面。

宇宙哲学离不开生命科学和思维科学。人本身就是一个‘小宇宙’,生命科学的研究同样是解开宇宙之迷的一把钥匙。另外,对于至今无法解开的无数宇宙迷团,不应只归咎于现代的科学技术,而是因为我们的思维使我们偏离了正确的轨道。科学发展的历史告诉我们,时代要求我们要有开明和广阔的思想。所谓开明的思想就是,你相信地球是平的,当有人说是圆的时候,你会尊重他的观点;广阔的思想是指相信地球可能是平的,也可能是方的。当然,首先是要有思想。

我们现在的理论,学科像天上的星星一样多,它们有的组织成太阳系,有的能组织更大的星系。对于自然的宇宙来说,每颗星或星系都可有可无,也不存在谁比谁优越,但对于人类来说太阳系是不可缺少的,是我们的出发点和基础。宇宙哲学的一个目标就是 首先找到组织成太阳系的星体。我认为,有几颗星是可以观测到的,比如天体物理学,量子力学,生命科学,

思维科学和哲学。当然,我们不能忘了组成太阳系的‘基本元素’-数学,物理学和化学等。 谈到宇宙哲学,正如电子有正、负一样,我们无法避免创造论。创造论是我们人类文明进程中的重要组织部分。创造论者对生命起源的论述也是很有说服力的。从创造论的观点,生命本身是智慧的产物,并认为如此复杂而完美的大脑和人体结构,以及上千万种各式各样的生物,如果解释为极其偶然产生,而后又由一个单细胞进化而来,似乎难以令人置信。考古生物学上,至今也没能找到生物进化过程中的中间环节的有力证据,而创造论者相信,一个新种群应当是突然大量出现,这样的证据倒是有不少发现。再者,创造论者还表示,从遗传学角度,基因突变对物种的破坏作用大于向好的方向发展。当然,相信创造论会使我们放弃许多探索的努力。把创造论当成一种令人尊敬的学说或思想会为我们对宇宙和生命起源的研究提供更广的思考和想象空间。宗教并不像‘人死后上天堂’这么简单,它解释了许多宇宙中或我们生活中的现象,它的最终答案是创造;而科学的答案是公式,观测和实验的结果。科学现在还无法解释许多根本性的问题;如何验证一个科学理论目前也面临着问题,是实证,还是证伪,还是其他方法,现在还在争论。本质上,宗教和科学理论都是建立在假设基础上的,宗教也有一套自己的实证体系,只不过现在还没有人看到上帝。宗教和科学对我们的生活影响同样是巨大的,宗教与科学历史上都有过错事,现在科学家对宇宙的认识也不能肯定自己一定是对的,因为得出的理论都是局部和临时的。重要的是我们要有思想和信念。人类探索宇宙起源,解释宇宙中各种各样的现象,了解宇宙的本质,这是我们寻求真理的过程。宇宙真理,我认为包括以下几个内容:

a. 创造或自然发生。即宇宙与人类起源问题。

b. 存在与现象的解释。即宇宙与宇宙中的规律性问题。

c. 宇宙的定义与本质。即哲学上的宇宙概念问题。

d. 宇宙与人类命运问题。

哲学家,科学家,宗教人士,还有许多思想者都试图回答‘宇宙真理’,但大部分不能自圆其说,或只是解释了其中一部分。寻求宇宙真理,我认为就是宇宙哲学的目标,这个过程还将伴随人类很长,很长的时间,我们过去和现在走的仅是这条路上开始不久的一段距离。我们知道要描述一个概念的定义或本质(例如,宇宙的概念)应该包括它所有的组成。宇宙的组成不仅有物质部分,它还有非物质(non-matter) 部分,例如空间,时间,意识。传统上,科学的发展是围绕‘物质概念’展开的;而对宇宙中非物质部分的研究相对进展较慢,例如我们一直没有弄清空间,时间和意识的本质。可喜的是我们已有了思维科学的研究,困难的是我们必须用思维来研究思维。

哲学同样是方法论。实证主义似乎成了科学研究方法的代名词。天文学家还有一个反感的词汇是‘工具主义’。天体物理学家对建立‘数学模型,预言,证伪’这种思维方法更感兴趣,我没有反对这种对局部问题形之有效的方法。目前,在对宇宙各领域的探索中,各个科研小组都有一套自己的方法。我想说的是,宇宙哲学应该在方法论方面有更多的注意力,或许可以避免错上加错。经常的情况是:思维方式的偏差比科学观测的偏差更容易使我们远离宇宙的真谛。量子的不确定性原理或许反映了我们的思想和观测的不确定性。这就是为什么总是有新理论代替旧理论的原因。

对于宇宙的未来,现在主流理论的预测大都是悲观的。‘大坍缩’(Big Crunch)和‘大撕裂’(Big Rip)的观念已经充满在大众的头脑中。这些理论给出的乐观概念似乎宇宙还有几百亿年的生存时间,而对于人类的命运来说,这与明天灭亡没有什么区别。科学是不讲感情的,而宇宙却以某种方式一直眷爱着人类。没有人不赞叹宇宙和生命的完美,这使我想一句谚语:结果好就一切都好。(All is well that ends well.)

2. ‘完美无原因’宇宙理论(Perfection-no-reason cosmic theory)

61548; 宇宙本身就是完美

完美才有规律和秩序

完美不需要原因

完美产生于完美

宇宙深处蕴含着一种信息——完美。完美是宇宙所固有,宇宙‘完美无原因’的演化过程中从来没有做过错事(wrong doings)。我们可以问宇宙为什么会这般,也可以发现规律,但我们无法找到是谁发明了规律。‘完美无原因’宇宙理论为你解答这些难题提供了一个答案。我们是宇宙的产物,人本身是完美的,不完美的是我们的思想和行动,这或许就是宇宙的智慧。

创造论对上帝存在理由的推理主要依据是‘完美产生于完美’,如果有一天我们发现上帝与我们在一起,那的确是我们的万幸。

篇7

根据化学进化论的描述，地球形成之初，原本没有生命，只存在各种无机物。通过长时间的地球演化，含有甲烷、氨、氢气等小分子无机物的气体在紫外线、电离辐射、雷电等能量作用下，逐步生成了有机的小分子物质，如核苷酸、氨基酸，使原始的海洋成为一种“原始汤”。

此后，“原始汤”中的这些有机小分子，经过了长时期的相互作用，在有硫、磷、金属等土壤的适当条件下进行缩合或聚合反应，逐步形成一些简单的有机高分子物质，如蛋白质、核酸等分子。在此之后，海洋中的蛋白质、核酸分子数量不断增多，浓度也不断增加，在特定的条件之下，又被分离、凝聚，并脱离原来的海洋环境，构成可与外界进行简单物质交换的多分子体系。最后，这些多分子体系逐步演变，通过蛋白质和核酸的相互作用，最终产生了有原始新陈代谢功能并进行自我繁殖的早期生命。

打个比方，原始海洋就像一盆稀薄的热汤，里面含有许多有机物，这些有机物不断的相互作用，经过及其漫长的年代，逐渐形成了原始的生命，因而可以形象地把原始海洋比作是生命的摇篮，是原始生命形成的场所。当初期生命产生之后，通过不断的演变、进化，旧物种消亡，新物种产生，这才逐渐形成了现在地球上多姿多彩的生物圈。

生命起源的化学进化论，得到美国芝加哥大学学者米勒的实验支持。1953年，米勒在实验室内，首先把200毫升水加入到500毫升的烧瓶中，抽出空气。然后，模拟原始大气成分，通入甲烷、氨气、氢气等混合气体。将入口玻璃管熔化封闭，然后把烧瓶内的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，进入容积为5升的烧瓶中，并在其中连续进行火花放电7天，模拟原始地球条件下的闪电现象，再经冷凝器冷却后，产生的物质沉积在U型管中，结果得到20种小分子有机化合物，其中有11种氨基酸。这11种氨基酸中，有4种氨基酸――甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸，是天然蛋白质中所含有的。他的实验结果轰动了科学界。

因为蛋白质是南氨基酸组成的，有了蛋白质生命的产生就指日可待了。因此，米勒的实验所揭示的，也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步。这个实验还向人们展示：离开了水，生命就无从起源。

水是生命的魔法师

简单的化学表达式H2O掩盖了水的一些微妙事实。而解开谜底的钥匙，并不在于水分子的一个氧原子和两个氢原子间的化学键，而在于属于不同水分子的氢原子之间的联系――氢键。氢键仅仅有典型化学键的十分之一强。在室温条件下，水分子可以聚合在一起，也可以很容易就离散。因此，在一滴水中，水分子们不断地聚合和离散，形成一个有序和无序并存的矛盾体。于是就形成了水的诸多反常特性：如水的沸点比一般液体的都要高，并且水难以压缩。

所有影响水分子形态的化学键，归根结底都是量子效应的产物。而氢键则源于一种最顽强的量子现象――零点振动。零点振动削弱了氢原子和氧原子之间的化学键，从而使邻近的水分子之间更容易联系起来。水因此成为高度黏着的液体，地球也因此充满生命。剑桥大学的菲力克斯・弗兰克斯教授，曾这样巧妙地描述了零点振动的作用：把水中的氢原子用比它重的同位素氘来替代，如此所得到的化学上相同的液体，却对大部分生命有致命的毒害。而这种液体和水唯一的不同之处，就是零点振动的能量。

理论方法、实验技术以及计算机技术的发展，使得科学家们可以在详尽地研究水是如何通过量子效应，与DNA、蛋白质、细胞相互作用的。研究的结果总是令人感到不可思议。时下流行的观点认为，生命的秘密可以用不同种类的基因，以及它们所编码组成的蛋白质来破解。然而新的研究成果挑战了这一过于简单的假设：如果没有水分子的直接参与，蛋白质或者基因不可能完成任何最基本的功能。正如弗兰克斯所说的那样：没有水，一切只是化学物质；有了水，化学物质成为生命。

蛋白质的研究为这一结论提供了有力的证据。蛋白质分子按照DNA的指令由氨基酸链联结而成，它们具有一系列对于生命体至关重要的功能，比如，驱赶外来的入侵者、催化反应和构建新细胞。它们精确的操作不仅依赖于自身的物理形状，也依赖于水分子的一项重要功能：确保氨基酸向着正确的方向卷起。

生命在“水深火热”中产生

米勒试验证明了无机物质可以在原始大气环境中通过简单的化学反应生成有机单分子，但这还仅仅只是生命演化历程中最初的一步。氨基酸、嘌呤、嘧啶、糖等有机单分子还必须通过缩聚反应才能生成蛋白质、核酸等生物大分子。在原始地球环境中，火山充当了缩聚反应的催化剂。

因为生命的大爆发时期恰好和气候、地质突变的时间相对应，科学家们推断：在水火碰撞的极端条件下产生的化学反应，可能催化了生命的产生。在生命爆发之前，是一个大冰期时代，使得一些生命要素被“冰封”，只有在火山及热水附近才有相对活跃的生命形态，不过它们只是孤立的存在，彼此之间不存在交流，因为寒冷冰封阻碍了他们的交流。

我们知道，热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物，特别是黄铁矿物和硫，一方面硫化铁和硫，有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂，很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里，进行得非常的顺利，一些重要化合物已在热泉中被发现。

新陈代谢的途径可能跟热泉中的黄铁矿和硫，以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面，遗传物质脱氧核糖核酸、核糖核酸的出现，与硫化酯和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸还可以直接用核糖核酸脱氧演变而来。由此看来，地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。

科学家就这一生命进化的模型在大方向上达成了共识，但是在某些具体环节上尚有许多谜团，因为找到的化石都只是突变后的结果，中间的过程只是推断。不过，专家们相信这样的逻辑：生命进化没有固定路线，地球的变化决定了生命的变化，现存的各种生物包括人类能够被保留，有赖于一种偶然机会的出现。

迄今为止，我们把生命起源可以描述成这种样子：在40亿年前的地球上，由无机分子合成的有机小分子，它聚集在热泉口，或者火山口附近的热水中，通过聚合反应，形成了生物的大分子。这些大分子进行自我复制，自我选择，进而通过分子的自我组织，并自我复制和变异，从而形成核酸和活性蛋白质。同时，分隔结构同步产生。最后，在基因控制下的代谢反应为基因的复制和蛋白质的合成提供能量。这样，一个南生物膜包裹着的、具有能

自我复制能力的原始细胞，就在地球上产生了。

这个描述短短几百字，就把生命起源的过程描述出来了。但它有四个无法逾越的鸿沟：一个是自我选择，因为组成生物大分子或者核糖核酸、脱氧核糖核酸，都是非常有限的几种分子。在无机条件下，或者在闪电情况下、或者在热水中，它形成很多这样的分子，这些分子怎么能自我选择，能合成脱氧核糖核酸、核糖核酸，能把其他的大分子抛弃掉?第二个是自我复制，脱氧核糖核酸、核糖核酸自己能够复制，能够为下一代遗传下去，这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构，比如细胞膜或者细胞内部的膜结构，是怎么形成的?像磷脂、精细的生物结构怎么形成的?我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题，这个过程我们并没有解决。但不管怎么样，这种热泉中生命起源假说，确实有很多有利证据的支持。

海底黑烟囱及相关生物群体的发现是近30年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。1979年，“阿尔文号”载人深海潜水器在东太平洋海底1650～2610米深的熔岩上发现了数十个冒着黑烟的“黑烟囱”。方圆几百米的范围里，数十个高大的柱状物的顶部喷发着滚滚黑烟，使“阿尔文号”犹如置身于一个由烟囱组成的海底重工业基地。科学家们经过考察证实，海底“黑烟囱”的形成与海底火山运动有关。从“黑烟囱”中喷出的“黑烟”，其实就是海底火山口喷出的金属硫化物，而“黑烟囱”则是由金属硫化物不断沉积而成。

比发现“黑烟囱”更令科学家吃惊的是，在海底黑烟囱周围高温、高压、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中，生活着特殊的深海生物群落。它们的初级生产者嗜热细菌和古细菌，在基因组序列上最接近地球上原始的祖先，生活环境也与生命起源时地球上的高温、缺氧环境非常类似。地球历史早期热液系统曾经在地球表面广泛分布，因而嗜热微生物有着广泛的生存空间。通过对生命起源必须具备的物质条件、环境条件、能量条件、安全条件等方面考虑，现代海底黑烟囱周同的水热环境是探索生命起源的理想场所。

研究者认为，海底黑烟囱附近的环境不仅可以为生命的出现以及其后的生命延续提供所需的能量和物质，而且还可以避免地外物体撞击地球时所造成的有害影响，因此海底黑烟囱生态系统是孕育生命的理想场所。但另一些学者认为，生命可能是从地球表面产生，随后就蔓延到海底黑烟囱周围。以后的撞击毁灭了地球表面所有的生命，只有隐藏在海底黑烟囱附近的生物得以保存下来并繁衍后代。因此，这些海底黑烟囱附近的生物虽然不是地球上最早出现的，但却是现存所有生物的共同祖先。

但是我们应该明白，距离揭开生命起源这一亘古之谜，还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物，到有机化合物，到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性。并不是有了这种环境，有了这种形成条件，它就能够产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料瓶子、废弃金属、油……而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想象，这个生命起源的过程非常艰难。

带水彗星撞出来了生命?

如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话，除了地球之外的其他天体上，是否也有类似于地球早期的这样的环境呢?如果有的话，也许能为研究生命起源打开新的窗户。

其实，在生命起源问题上，长期以来有两大对立学派：一派认为生命是从外星球移植到地球上来的；另一派认为生命是地球自身的产物。两派各持己见，争论纷纷，莫衷一是。近年，国际学术界对地球生命起源的讨论又热闹起来。最时髦的一种理论认为，是来自太空的携带有水和其它有机分子的彗星和小行星撞击地球后，才使地球产生了生命。

生命起源的重要物质是水，而不少彗星含有很多冰块。冰块在很冷的地方，就跟石头一样硬。如果它不小心跑到太阳附近，太阳把它蒸发，冰块升华成水蒸气，绕在彗星旁边，太阳辐射一吹，就拉出一个气体长长的尾巴，这就是彗星的长尾巴。

科学家还发现了一颗被称为利内亚尔的冰块彗星。据推测，这颗彗星含水33亿千克，如果浇洒在地球上，可形成一个大湖泊。实验证明，数十亿年前，在离木星不远处形成的彗星含有的水和地球上海洋里的水是一样的。而利内亚尔彗星正是在离木星轨道不远的地方诞生的。天文学家认为，在太阳系刚形成时，可能有不少类似于利内亚尔的彗星坠落到地球上。它们落到地球上时像是雪球，而不是像小行星撞击地球。因此，这种撞击是软撞击，受到破坏的只是大气层的上层，而且撞击时释放出来的有机分子没有受到损害，这样就为地球上的生命演化提供了条件。

“生命之源”曾漫布火星

火星有着跟地球类似的经历，火星的物质成分跟地球非常近似，它的轨道也跟地球非常近似，那么火星上是不是有生命呢?关键是要看火星上是否有生命之源――水。

关于火星上是否存在过水，科学界进行过无休止的争论。1957年美国的海盗号探测器发回地球的信息表明，火星上没有生命，没有液态水的存在，它是一个荒芜干涸的红色星球。但是人类并没有气馁，20世纪90年代，美国宇航局加大了对火星的探测力度，通过火星探测者、火星拓荒者号探测器和哈勃望远镜得到的图片研究，火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示，火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造，还有像地球上干涸的河床样的河道，以及水侵蚀岩石的痕迹。科学家在火星上相似矿物集中的地方还发现了一个峡谷，名为马力内尼斯峡谷。这个峡谷比美国大峡谷还要大。令人兴奋的是，图像显示它是被流水冲出来的。试想一下，冲出这么大的峡谷，需要多大的水，又需要多长的时间?所以，科学家认为火星上曾经水资源丰富，而且持续时间还比较长!

据华盛顿大学地球与行星科学专家雷・阿维德松介绍，通过对欧洲宇航局的火星轨道飞行器送回来的数据研究分析，发现梅迪亚尼平原上厚达300米的岩石是在水中形成的。研究还发现，该平原表面曾经有很长一段时间里河流遍布，万里之内皆为平湖或浅滩。而这种情形与我们的地球十分相似，这里孕育生命不足为奇。

篇8

摘 要：华北地台周围前寒武纪晚期的地层对比格架和演化历史逐渐成为地质学界研究的焦点，受到了国内外地质学家广泛的关注。其中，从蓟县剖面的侵入岩或者间层火山灰中测得的锆石U-Pb年龄已经为华北地台北缘中新元古代地层高精度年代格架提供了确凿证据。这些年龄数据不仅解决了这套中新元古代地层的划分和全球对比问题，而且为前寒武纪生物的起源和演化也提供了时间锚点。相比之下，由于缺乏可靠的同位素年龄制约，华北地台南缘的汝阳群和洛峪群，苏皖北部的徐淮群、辽南地区的金县群、五行山群、细河群、永宁群的沉积时限和地层归属问题一直存在争议。同样，华南南华系（也即国际上的成冰系）的底界及年龄、长安冰期和古城冰期的年龄以及南华系的划分及对比问题也一直未得到解决。华北地台北缘和南缘这套中-新元古代地层蕴含着丰富的疑源类和宏观藻类以及可能的后生动物实体化石和遗迹化石等生命信息，而且其沉积过程伴随着哥伦比亚超大陆的裂解。华南成冰系地层的沉积伴随着罗迪尼亚超大陆的裂解演化，冰期蕴含丰富的疑源类、宏观藻类和多细胞动物化石，因此，对华北地台周边元古代地层以及华南成冰系地层进行精确的年代约束、重新厘定其地层划分对比，将为哥伦比亚超大陆和罗迪尼亚超大陆的裂解演化以及早期生命的起源演化等重大科学问题提供新的年代学证据。

关键词：华北 华南 元古代 地层 沉积年龄

Abstract：Late Precambrian stratigraphic correlation framework and evolution history around the areas bordering the North China Craton （NCC） has increasingly become the target of intense research that attracted comprehensive domestic and foreign attention. Intermittent reports of zircon U-Pb ages from intrusive rocks or interbedded volcanic tuff beds within critical stratigraphic horizons have provided solid evidence for establishing high precision chronostratigraphic framework for the Meso-Neoproterozoic strata in the Jixian Section， northern margin of NCC. These absolute ages not only have contributed to the classification of the Meso-Neoproterozoic strata in NCC and its global correlation， but also have provided key age constraints on the origination and evolution of Precambrian biota， especially on the macroscopic algae. In contrast， owing to lack of reliable radiometric age constraints， the depositional ages and stratigraphic attributions of the Ruyang and Luoyu groups in the southern margin of NCC， the Xuhuai Group in northern Jiangsu and Anhui provinces， the Jinxian， Wuhangshan， Xihe， and Yongning groups in southern Liaoning Province has long been disputed. Likewise， the age of the Nanhuan System （equivalent of Cryogenian） in South China is loosely controlled. The Proterozoic strata bordering the NCC contain abundant acritarchs， macroalgae， and possible metazoan fossils， their deposition being accompanied by the breakup of Columbian Supercontinent. Likewise， the formation of Nanhuan System was accompanied by the breakup of Rodian Supercontinent， and contains abundant acritarchs， macroalgae， and multicellular life fossils. Accordingly， precisely dating the depositional ages of the Proterozoic sedimentary successions distributed in the north and south China blocks will provide new， reliable age constraints on the breakup history of Columbian and Rodian supercontinents， and on the origin and evolution of early life.

Key Words：North China； South China； Proterozoic； Strata； Depositional age

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篇9

Time, Space, Stars

and Man

The Story of the Big Bang

2009, 422pp.

Paperback

ISBN: 9781848162730

Imperial College Press

Michael M Woolfson著

我们经常会遇到 “宇宙大爆炸”、DNA以及生命起源等词语。英国约克大学Michael M Woolfson教授编写了本书,就是要带领大家进入这些科学领域。全书循序渐进,从物质形成说起,然后介绍行星与恒星的形成,包括地球以及地球表层与大气的演化,直到生命的起源与人类的进化。本书没有繁琐的方程、公式,反而配有丰富而形象的图片,因此,读者不需要具有专门的知识,就可以了解整个宇宙、时空以及人类的演化过程。本书目的并不是要解决“宇宙大爆炸”、人类生命的起源这样的疑难问题,而是要把这些问题进行详细的阐述,使读者明白这些问题到底是什么含义。

本书共有6部分。第一部分含第1章,主要讲述了关于宇宙诞生的困惑。第二部分含第2.5章,介绍了宇宙的基本概念,包括天文学家多普勒和他所作出的贡献、宇宙中距离的测量、爱德温•哈勃发现宇宙膨胀、宇宙中诸多神奇现象。第三部分含第6.9章,介绍了物质与宇宙,包括自然界中的物质、关于“宇宙大爆炸”的假设、物质如何聚集起来、宇宙发展结构。第四部分含第10.13章,介绍了恒星、恒星群与星系,包括第一颗恒星的诞生、成长与死亡,球状星团与星系的形成,太阳及其类似恒星的诞生,宇宙中拥挤的环境。第五部分含第14.18章,介绍了太阳系,包括太阳系的自然情况,各大行星、卫星以及空间小物体。第六部分含第19.27章,详细介绍了太阳系的形成,包括行星的诞生及运行轨道、卫星的形成、“小爆炸理论”与陆地行星、月亮的结构与历史、矮行星与海卫一。第七部分含28.36章,主要介绍人类与地球,包括地球基本介绍、生命、地球上生命的开端、适者生存法则、氧气、臭氧与人类的进化、人类与地球等。

本书作为一本科普读物,适合于对天文、物理、生命进化感兴趣的读者阅读。

赵树森,

博士生

篇10

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437（2012）02-0087-02

一、概述

生物进化论是生物科学的核心理论，是生物科学中最大的统一理论。不仅以框架形式统一了生物科学各分支学科，而且所涉及的生物与环境、微观与宏观、局部与整体等辩证统一思想也已广泛应用于日常生活诸多领域，同时也产生了多种交叉学科。由此可见，树立学生正确的生物进化观点对提高学生生物科学素养具有重要作用。由此，笔者提出了三种教学方法，期望以新的教学视角在实际教学中渗透生物进化观点，并更利于学生形成生物进化观点。

二、教学方法

1.进化故事法

故事法即把生物学现象或者生物学事实的进化历程故事化，以进化故事作为知识载体，生物知识的讲授更生动。

进化论中的“进化”并非单纯的“进步”，而且强调演化的过程。其实质是生物体与环境不断相互影响，不断适应自然的过程，这种演化的实质适用于生物科学很多层次，甚至小到细胞器的形成过程也不例外。以线粒体为例，主流内共生学说认为线粒体是由于原核细胞吞噬原线粒体，原线粒体多为革兰氏阴性菌可进行有氧呼吸。原线粒体被吞噬后部分遗传物质被分解，只剩下少部分自身遗传物质。但其有氧呼吸功能保留下来可提供原核生物生命活动的能量。由此原核生物逐渐演化成为真核生物，原线粒体逐渐演化为真核生物的细胞器线粒体。教师便可以以内共生学说的线粒体进化历程为蓝本，将其历程编纂成一个生动的线粒体进化小故事，可以第一时间抓住学生的眼球。为了避免学生在听的过程中流于故事表面，教师需在讲故事时结合板书或ppt（如图一），最终可以以静态的框架图展现知识脉络。生动的故事与静态的知识图，这一动一静的结合线粒体的功能自然提出。知识具备故事背景更有利于学生理解和记忆，形成了有意义学习避免了机械学习。

故事法不仅适用于讲授线粒体，也适用于讲授其他细胞器叶绿体、内质网、高尔基体以及核膜等讲授。进化故事法还可从一种教学方法转化成为一种学习方法。教师可以将“线粒体进化故事”作为一种模板来引导学生自学。学生以小组形式，查阅资料，编辑故事，最后组间分享成果。在教学中，教师应该更多的给学生一个学习视角，这样那些美丽的风景学生自然尽收眼底。

2.暗线法

暗线法是将生物进化理论对生物科学的统一性作为教学暗线，从而使生物各知识点具有内在联系，易形成知识网络。现代生物进化理论认为生命起源的化学演化阶段是一个量变到质变的过程。即无机小分子——有机小分子——生物大分子——多分子体系——原始生命。非生命物质经由上述的由量到质的过程，完成了生命起源的化学演化，也说明生物界与非生物界具有统一性。生命起源化学演化为教学暗线，讲解蛋白质、醣类、核酸等知识，将各自独立知识点自然串联成知识链。以蛋白质为例，可以从组成元素、基本组成单位、肽链、蛋白质，这层次与演化阶段如出一辙。类推及醣类、核酸等知识如图（二）。针对图（二）教师可以设问，让学生结合图发现知识暗线，即知识之间的内在联系。暗线法不仅适用于新课讲授，同时也可用于复习课。教师在进行章末总结时，将“暗线”明划，点析本章知识脉络，如图（三）。在教学中，铺设教学暗线，将各个貌似独立的知识点进行横纵向交叉联系在一起。

3.例析法

例析法是指深挖教材中各知识所蕴含的进化思想，将各知识以例子形式呈现，有助于学生理解进化理论，同时也很好的例证了进化理论对生物各层次的统一作用。

随着生物各分支学科的发展以及生物进化的研究方法的不断完善，生物进化理论也不断的在修正。进化理论中的物种的形成，以及变异、选择、隔离等因素会对生物进化产生影响。例如人教版必修3中，免疫调节包括了人体与致病微生物之间的斗争，这属于物种之间的相互作用；在引起物种数量的变化原因中，包含种群内部物种间的竞争与捕食关系等；生态系统的结构中的食物链全面揭示了物种间的捕食关系，同时也揭示了生物多样性的重要性。必修2中，孟德尔遗传定律从遗传学的角度证明进化理论。

这些例子的灵活运用，可以提供学生学习进化理论的事实基础。与此同时，教师也可以从进化的角度适时的复习旧知识，并通过进化思想建立起知识间的联系。

篇11

教育的实质应该回归以人为本，培养健全人格，全面提高人的素质，高等教育尤为如此，不仅要追求优质的专业教育，更要践行“以人为本”的通识教育。高等教育为我国现代化建设提供了人才保障，输送了大量国家所需的专业人才。我国普通本科招生规模逐渐扩大，入学率近50%，很快将跨入高等教育普及化发展阶段。高等教育工作任重道远。结合国内外教育历史与现实，我国改革开放40年的高等教育实践已经证明，通识教育与专业教育同等重要，二者相辅相成。本文将通过通识课程人类生物学的教学实践，总结和挖掘“以人为本”的教学理念和教学思路和方法，特别以人类遗传学为案例，分析人的经典属性在通识教育中的核心地位。

1通识教育的核心理念

在通识教育的实践中，各个大学都有自己的理解和实践，也都遇到各种困惑和困难，包括理念的建立和课时的安排等，例如如何从繁多的专业课程学时中给通识课程分出学时等问题。狭义上讲，通识教育是通与专的结合，而更广义的理解应该是如何践行“以人为本”的教育理念。

清华大学成立了通识教育实验区新雅学院。北京大学不仅成立了元培学院，而且在“通专”结合方面进行了各种实践。复旦大学在教与学两方面推进改革举措，建立“以人为本，以德为先”的人才培养理念。浙江大学建立了竺可桢学院，在通专结合方面开设了一批高品质的荣誉课程。武汉大学系统地发展了通识教育的核心理念，即“博雅弘毅，文明以止，成人成才，四通六识”。秉持“人文化成”之理念，以“成人”教育统领成才教育(http：//gec.whu.edu.cn/tszx/zxjj.htm)。《人类生物学》作为该校最早开设的通识课程之一，始终践行上述通识教育的核心理念，坚持“以人为本”作为经典。从2008年开课以来，一直深受学生欢迎。历经“武大通识1.0”到“武大通识3.0”的建设，已经成为通识教育的重要组成部分。

2人类生物学的教学实践

2.1教学目标、大纲与教学方法

素质教育正成为当今大学教育的趋势。作为通识教育课程，《人类生物学》课程旨在培养大学生健全的人格，拓展与完善大学生的知识结构，造就更多有创新潜能的复合型人才。《人类生物学》是为各专业学生开设的全校性通识课程，适合于文科、理科、工科和医学等专业大学生学习人类自身知识的课程。该课程通过现代化多媒体教学手段进行展示，强调人类生物学知识的基础与前沿、科学性与趣味性、实用性与交叉性、热点问题与系统知识的有机组合，注重联系实际，贴近生活，易于了解和接受。教学中反映人类生物学与理、工和人文社科等学科的交叉渗透，反映现代生命科学发展的最新成果，以及地球与人类生存发展的密切关联。课程以“人是什么”为切入点，对人类自身的过去、现在和未来所涉及的生物学问题进行讲授。《人类生物学》教学内容选择上始终体现人文关怀，贴近生命和生活，按照人类生物学知识范围，设计若干知识模块。教学共分6章(表1)。为了便于各专业本科生选修的时间灵活性，在总学时上压缩到最小，安排一个学分，共16学时。在教学方法上，全部采用多媒体教学。教学手段主要包括自制幻灯片、自制多媒体链接、视频短片，VCD播放，以及精准个性化教学与小组交流等丰富多彩的方法。

2.2教学效果与评估

从“武大通识1.0”到“武大通识3.0”，《人类生物学》始终贯彻落实“通识”教育理念，满足于大学生对人类自身知识的了解和渴望。至今已开课10年，共有1470余名学生选课，每次选课平均110余人，选课学生覆盖全校文、史、理、工、农、医所有学科专业(图1)。教学评价由学院组织，百分制进行，平均得分为94.92分。不仅学生选课踊跃，而且获得了很好的教学效果。为我国培养具有通识知识背景的高级科学人才做出了贡献。

3以“通”为境界的人类生物学通识教学

3.1以“通”为人格境界的总体设计

培养健全人格，以“专”为知识纵深，以“通”为人格境界。人类生物学课程的建设始终贯穿从认识“人”、了解“人”到培养“人”，以及了解自己到了解世界，以“通”为人格境界，打通文理界限。有关人类生物学学习，已经出版了不少教材和参考书，国内以陈守良和郭明德编写的《人类生物学》较为系统[1]，中文翻译本有尤瓦尔·赫拉利著的《人类简史从智人到智神》[2]。人类生物学课程教学中反映了人类生物学知识与理、工、人文社科等学科的交叉与渗透，体现了现代生命科学发展的最新成果及其产生的意义，同时关注地球与人类生存发展的密切关联。引导学生从喜欢学、主动学到无形之中塑形自我健全人格的“通”境界。

3.2人是什么？

人们对大猩猩好奇，人与大猩猩、黑猩猩以及金丝猴到底是什么关系？这就要先回答人是什么？人类生物学教学中以此问题为切入点，阐明人的属性。让学生了解自己，只有充分认识自己，才能完善人的属性，并树立健全人格。长臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩与人都属于人猿超科大家族。然而，他们在不同的演化年代各自分歧独立成群，最早是长臂猿在约距今18百万年前分开独立演化，之后是猩猩在11百万年前分出，大猩猩于7~8百万年前与黑猩猩和人分开演化，最后是人类在5~7百万年前与黑猩猩分开独立演化(图2)。看来与人类更近源的是黑猩猩，而非电影中场景描述的大猩猩与人类更亲近。在教科书中没有更新关于人类的演化知识。人类生物学教学中更关注前沿热点问题，引入了新内容，使学生认识人更全面。比如，在黑猩猩与人类分开演化后不久，约4.4百万年前，人类演化的这一支出现过一类与人类更近源的猿人，即拉密达猿人。2009年美国科学家在Science杂志上发表系列报道，在埃塞俄比亚境内发现了距今已有4.4百万年的女性原始人骨骼化石[3-5]，这是迄今发现的年代最久远的原始人骨骼化石，科学家根据出土的骨骼“复原”了其整体特征(图2)。她具有与猿类似的头部和脚趾，手掌、手腕以及骨盆格局，表明她可以用两只脚直立行走，类似人类，但脚掌的拇指分得更开，这有利于野外生存。这可能是目前已知的最早的人类祖先，即使不是，它也为研究者提供了新的参考，了解人类是怎样从大猩猩和黑猩猩等共同拥有的祖先那里演化来的。更多疑问留给学生课后思考，比如：拉密达猿人为什么没有成功演化，而在地球上消失？人类是否还在进一步演化？人类的未来如何？

人的属性及与其他动物的本质区别也是学生常常提出的疑问。人类生物学课程引入如下几点思考：(1)智慧：源自人类高度发育的大脑。现代人的脑容量是近亲黑猩猩的3倍以上。增大的容量使得人类大脑具有更多的神经细胞和更复杂的神经网络。同时，介绍在人群中大脑容量也存在个体差异，以及存在智商差异等问题。(2)劳动：直立人的出现解放前肢发展为手，为劳动创造了条件。劳动在人类进化中具有决定性作用，发展劳动工具为人类演化新的一步，北京人用的石锥，非洲发现的石器组合等。劳动促进了人类进化，人类的每一代人都不是简单地重复前一代人的活动，而是在继承前一代人的劳动成果，传承现存的生产力以及与之相适应的社会关系，在继承以语言文字等形式存在的文化知识成果的基础上，进行新的创造活动，从而使人类改造自然的能力不断提高，使社会生活、社会关系不断丰富和发展，人类也由此获得了新的演化。从这个意义上讲，爱劳动是人的本能，劳动不仅为人类创造财富，更是人类演化的自然属性。(3)语言﹑文字与音乐：人类的属性首先是有了交流的语言，语言的诞生就是人类的诞生。音乐是人类的共同语言。早在3500年前的商代，中国就有了编钟，这为人类的演化提供了源泉。音乐起源于劳动，劳动赋予音乐以内容，劳动的呼声赋予音乐节奏和音调，劳动的动作给予音乐舞姿。古代与现代的诗歌、音乐和舞蹈3者是一体的，音乐–舞蹈–劳动–大脑，协调演化，因此，音乐是人类演化的产物，也促进了人类向更高级的演化。人类的语言是以命名为基础的，而动物的语言则不是。动物也可以通过有声语言进行简单的沟通和情感的表达等，但都不是以对事物的命名为基础。根据考古研究成果，人类至少在40~50万年前就开始发明出口头语言，创造出最初的词语。只有到了4~5千年前，欧亚大陆的一些民族逐步创造出比较完善的文字系统。在中国就是以表意为基础的汉字，最早是甲骨文。中国的殷墟遗址出土了距今近4千年的甲骨文，清楚地记载了甲骨文字与日历。说明中华民族的近5千年的演化历史，就是近代人类的演化史。这些关键历史的介绍，极大地激发了学生的民族自豪感和爱国热情。体现了“以人为本”统领成才教育的理念。

3.3美洲人起源自亚洲

人们始终疑惑美洲人是从哪里来的？是什么时候迁移到美洲的？美洲人的起源与中国人有无关联？人类生物学教学始终关注这些科学问题的最新进展，让学生思考。考古学记录提示，西伯利亚人群于2.2~3万年前通过白令陆桥来到美洲，成为克罗维斯人(Clovis)，即古印第安人[6]。近年来，古基因学技术的发展，为探索美洲人的起源开辟了新途径。考古研究显示，克罗维斯时代，有着丰富的劳动工具，称其为克罗维斯工具(图3A)。一般认为这些古克罗维斯人起源于亚洲，并与现代美洲人存在关联[7]。最近在美国蒙大拿州Anzick考古点找到一具婴儿(Anzick-1)骨遗物，考古分析显示，Anzick-1距今约1.2556~1.2707万年，并从中分离了古DNA。基因组测序和遗传学分析显示，Anzick-1起源于亚洲，并非来自欧洲。进一步的基因组参数分析显示，Anzick-1基因组特征与现代的美洲人相似，说明Anzick人群在后来的繁衍扩散到了整个北美洲，属于美洲原住民。后来演化为现代美洲人[8]。而且，Anzick-1基因组与中国汉人基因组聚类在一个大进化分支之内，提示其与中国汉族存在遗传关联。结合现代基因组和考古研究，说明北美洲原住民起源自亚洲(图3B)。然而，Anzick人是否来自中国古汉族人有待进一步探索，这一科学问题值得学生深思，比如，美国美洲原住民与中国古汉族人在演化历史上是否早就联系在一起？而美洲人起源于中国人？其实，北美洲原住民另外一支起源于贝加尔湖中南西伯利亚。在该地区发现的Ma-1少年化石属于这一支，约2.4万年前迁移至北美洲。Ma-1基因组测序分析显示，其Y染色体和常染色体序列与西部欧亚人相似，而不是东部亚洲[9]。这一支约占北美洲原住民祖先14%~38%。而大多数北美洲原住民起源于东部亚洲。

4贴近生活的教学模式

篇12

疑问一：外星生命在哪里？

北京大学物理学院天文系教授任致远认为，茫茫宇宙，那些更像地球甚至比地球更为“舒适”的星球也许早就遍及宇宙的许多角落。

月球有水但不一定有生命。从目前人类空间探测取得的成果来看，月球南极地区的永久阴影区被发现存在水分子，但那里的水分子是与土壤冻结在一起的，处于零下240摄氏度低温环境，不会对生命活动带来太多期望。

火星曾经富含水源、充满生机。根据火星表面的地形特征分析，火星曾经存在大量的水，当年水流最活跃时，其流量可能是地球上较大河流的上万倍。美国宇航局称，他们在1.3万年前落到地球上的一块火星陨石中发现了石化的简单的细菌。

“木卫二”最有可能存在生命。和电影《阿凡达》中的潘多拉星一样，“木卫二”是一颗巨大气体行星的第二颗卫星。因其表面完全被水冰覆盖，冰层和硅酸盐地幔之间可能存在深度超过100千米的巨大液态水层，而木星潮汐力的回热会使海水保持一定的温度，保障生命能长期生存。

疑问二：外星生命如何产生？

一些生物学家认为，生命的演化过程中，如果任何一个节点上稍有不同，都有可能会造成灾难，也许我们人类就不会存在。这种“生命起源于偶然事件”的理论曾经风靡一时。

但是近年来，科学界提出关于生命起源的新认识：生命是宇宙必需的，在任何类地行星上，生命几乎注定会产生，但生命的形态也许与人类完全不同。

中国科学院微生物研究所环境微生物与生物技术研究中心主任刘双江认为，生命可能存在于其他星球，以怪异的微生物形态出现。科学家一致认为，没有液态水，生命将无法产生，但外星生命有可能借助其他液体作为生化反应所需的溶剂。

篇13

自1980年代后期以来，一系列DNA研究证据为现代人非洲起源说提供了强有力的支持。但“非洲起源说”有一个缺陷：缺乏10万年前至20万年前现代人化石的支持。1997年，美国科学家怀特率领的国际研究组在埃塞俄比亚阿法盆地发现了3块人类头骨化石。几年后，他们在《自然》杂志上公布了轰动学界的研究结果。这些头骨化石的生存年代为距今约16万年前，是当时所发现的最古老的现代人化石。这一发现为非洲起源说增加了重要砝码。今年2月，《自然》杂志发表文章称，科学家证实，1967年在埃塞俄比亚发现的两个人类头骨化石距今已有19.5万年历史。此前曾认为这两个头盖骨有15.4万年到16万年历史。这为现代人起源于非洲提供了新的证据中国人不是北京猿人的后代?

中国科学院院士、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员吴新智早在1984年就与美国和澳大利亚的同行共同提出了“多地区进化说”：自100万至200万年前直立人从非洲扩散到世界其他大陆以后分别独立演化为现代的非洲人、亚洲人、大洋洲人和欧洲人，在每个地方都按连续进化方式演化，产生现代人。他认为自100多万年前东非直立人进入中国后，中国的古人类就连续进化，同时附带了少量与境外人群的杂交。也就是说，约50万年前的北京猿人仍是中国人的祖先。

复旦大学生命科学院从1997年开始采集中国各个民族的DNA样本，在对近2万个DNA样本进行分析后，得出结论：在10万年前左右，现代智人逐渐迁移出非洲，来到中亚，其中一些人在当地定居，人类进一步分化。大约到了4—6万年前，一部分人迁移到了东亚，进入到了中国大陆；经过4万年的演化，这部分人逐渐分支，产生了56个民族。复旦大学生命科学院院长金力指出，现代人是单一物种，而各地猿人却属于不同物种，只有东非猿人走上了向现代人进化的道路，故北京古猿人不可能成为中国人的祖先。

编辑本段地球伤痕

在肯尼亚境内，裂谷的轮廊非常清晰，它纵贯南北，将这个国家劈为两半，恰好与横穿全国的赤道相交叉，因此，肯尼亚获东非大裂谷

得了一个十分有趣的称号："东非十字架"。裂谷两侧，断壁悬崖，山峦起伏，犹如高耸的两垛墙，首都内罗毕就坐落在裂谷南端的东"墙"上方。登上悬崖，放眼望去，只见裂谷底部松柏叠翠、深不可测，那一座座死火山就像抛掷在沟壑中的弹丸，串串湖泊宛如闪闪发光的宝石。裂谷乐侧的肯尼亚山，海拔5199米，是非洲第二高峰。

这一带是东非大平原，也是非洲地势最高的地主，气候温和凉爽，雨量充沛，山清水秀，物产丰富，盛产茶叶、咖啡、水果、除虫菊、俞麻等。在这里，咖啡豆一年可以采摘两次，茶叶一年内有9个多月可以每半个月采摘一次，除虫菊全年中可以每10天至14天采摘一次，而俞麻成熟后天天可以收割。

东非大裂谷还是一座巨型天然畜水池，非洲大部分湖泊都集中在这里，大大小小约有30来个，例如阿贝湖、沙拉湖、图东非大裂谷野生物种

尔卡纳湖、马加迪湖、马拉维湖、坦噶尼喀湖等。这些湖泊呈长条状展开，顺裂谷带宫成串珠状，成为东非高原上的一大美景。