2019年2月26日 星期二

細菌從哪裡來?

細菌從哪裡來?
2-26-2019


科学家發現,約在35億年前,細菌就已經存在。也就是說,若地球歷史是45億年,地球形成10億年後,这有智慧、有生命的細菌就已經借着地球上的無机化合物演生出來了。真的有可能嗎?

1952年,美國化学家,史坦尼米勒(Stanley Lloyd Miller, 1930~2007), 他做了一個實驗把一些氨氣、甲烷和氫氣灌入一個真空器皿,然後在其四周閃些電火花。進行了無數次的實驗後,他發現得到不同種類的氨基酸。人們認為氨基酸是一切有機物的基本元素,於是他在当時的《科学雜誌》上發表这篇「畫時代」的論文。

不久這《化学進化》產生早期帶有原始生命的原始湯的說法,就被進化論提倡者推廣,成為生命從無变有的过程中不可或缺的一環。從此在中小学的自然課本中米勒實驗也成為必考的一題。

然而,和霍金一樣,直到2007年米勒死前一直都沒有獲得諾貝爾獎。主要的原因,據說是因為他的實驗無法重複實現,而且實驗的假設與事實不太吻合。

在一次國際論文發表大会上,有位科學家質疑这實驗的可信性。他公開問米勒,地球早就已有氧氣,若實驗之中加入一點氧氣,氨基酸是否就立刻会被氧化而遭破坯?而且,起初大地並不存在氨氣,这氨氣乃是後來由細菌吸收大氣中的氮氣和氫氣而合成的!到底是先有雞(細菌)还是先有蛋(氨基酸)?米勒當場对這種說法無言以对,他的實驗今天看來根本就是射箭畫靶罷了。

如今,分子生物学、遗傳学、微生物学、細菌学、細胞学...,各领域都漸已發展得更完善成熟,縱使如米勒所說,所有種類的氨基酸都可以在自然界中合成,就如各種形狀,大小,颜色的氨基酸樂高都已製成了,一塊塊地堆在那,那下一步又如何呢?

反对智慧設計的意思就是找隻猴子來胡拼瞎凑吧!你知道拼個有用蛋白分子要多久嗎?拼一個單細胞的細菌,那又要多久呢?10億年可能嗎?

麻省理工学院的教授曾經算过,100顆氨基酸排列成一個蛋白分子序列的机率是1065次方之一!那麽,我就使用2018年最快速的超级电腦以143.5PFLOPS,或每秒1.43E17次浮點運算,結果需要1040次方年(1後面40個零!)的时间來拼出一個蛋白質,我相信IBM公司絕不会接這種生意。反之, 凡上帝造的各種細胞都具有複製各種蛋白質的功能, 其詳細过程見《奇妙設計(2) ~ 蛋白質生產線》一文。

再者,最简單的單細胞至少需要2000顆蛋白質,那组成的机率則是104萬次方之一.天哪!这比在宇宙中抓到一個特定的原子的机率(108次方之)小得太多了!也就是說絕不可能有什麼「原始湯」呀!

千萬別小看細菌, 上帝設計它一點也不馬虎。首先它外表包着一個膠囊(Capsule),功能是防止变乾,保護它不受其它微生物吞噬,釋放毒素。囊的外面有多層保護膜和细胞壁 (CellWall),它不但用來保護內部重要元件,而且用來固定細菌外表的菌毛 (Pilus) 和尾巴 (Flagella)。密密的菌毛讓细菌可以附著在宿主的組織上。細長尾巴又稱鞭毛, 如螺旋漿, 幫助细菌靈活移動 (詳情請看《遗傳基因(5)~人類和細菌》)

囊内有一層细胞質膜(CytoplasmicMembrane),選擇性調控物質進出细胞的流动。膜內充滿細胞質、核仁(NuIeoid)及核糖体(Ribosomes)。其中的染色体DNA架構驚人複雜是由長串帶有基因密碼鹹基, 加上多種結構複雜的蛋白質组成這亂糟如團團捲在一起的毛線和分布在其中無數點狀的核糖体,共同負責複製的功能。DNA程式所攜帶的遺傳訊息內容比一套大英百科全書还要多!不要說去組裝它,連現有的架構,到現在我们都不盡了解。智慧的細菌,為了適應環境,為了生存,它們竟然懂得不時改寫程式。不但如此, 細胞內成千上萬設計精密的分子机器,必須同時出現才可活化細胞,這一切都超出了人類可以想像的範圍之外。

世界上雖有一些惡名昭彰的細菌,我们暫不提它们.但也許多種類的細菌早已存在人体內,能够與人類和平共处。每個人的身上大約都有一兆個細菌,是人体細胞的10!光在口腔中的細菌就比世界人口多!

在正常情况下,这些細菌对人体的益处很多,包括:幫助消化、加强人体免疫系統、保護皮膚免受其它有害微生物的攻擊、幫助血液凝固、維持直腸壁細胞代謝...等等。此外,在日常生活中,細菌用來發酵,製乳酪和酒精;在維護環境衛生方面,一些特殊的细菌用來分解有毒的化学药品。因此上帝創造細菌原本也是為人類效勞,然而當人類犯罪以後一切都變了樣


到此,僅僅才講到一個單细胞生物而已,就已看到從無到有的進化,多细胞生物就免談啦。隨着資訊發達,科学的進步,我们不應該再受到古老落伍,且毫無根據的学說所迷惑,應該勇敢地跨出去,不断地去探索科學真相。




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