通向生命之路肯定全是顺畅的下坡,仅有少数稀疏的小山丘,可以借助已获得的惯性克服。你总会希望这条通路清晰可见。然而到目前为止,它像条巧妙隐蔽的丛林小路,已躲过了每一次搜索,尽管有大规模的实验和颇具想象力的理论和推断。许多投身于无生命化学的研究者,受大量已取得的正面结果鼓舞,坚信对实验室中再现早期合成反应的深入探索将最终揭开谜团。还有一些人头脑中对即使仅仅是RNA世界的粗干的继续演化也需要许多分子聚集的复杂性留下深深的印象,变得不那么乐观。
当然,必定存在一条途径,每个人都明白。地球的每一个角落都有千千万万活细胞在追随其后。植物和许多细菌的绿色细胞甚至不需要当初种下生命的天体的恩赐也可以生存。这些细胞从一些简单物质如二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐和其他一些无机盐来构建它们的所有结构。这些途径构成代谢。对它们已有细致入微的了解。但大自然指路的时候为什么还张望别处?
无他,除非是自然的道路对经受过化学训练的头脑而言太过陌生和曲折,以至人们不由自主地觉得肯定还存在一条比较简单和顺直的道路。然而,印象可能是靠不住的。如果生命确实是沿着一条与今天的代谢途径毫不相干的通路开始的,那么早先的途径为什么会被今天的取代?尤其是怎么被取代的?生物学家对头一个问题有一个现成的答案。他们简单地假设新的途径优于旧的,而且还抬出自然选择这个生物演化和进化的通用马达来促进这种变化。
而第二个问题就不那么好回答了。把一个崭新的通路网看成是旧有通路的独立发展,仅仅在发展完成之后才接管过来,这是行不通的。我们所做的,就像把一条新铁路或超级高速公路网添加到一个原始道路系统上。但是我们是在已经接受生命发生过程不喜欢这种途径的先见和假设的情况下这么做的。自然发生的前生命途径被今天的途径替换必然是渐进发生的,每次一步。它要求某种早期和后来途径的调和。
为理解这一点,想象一张回溯到马匹和四轮车时代的旧公路图吧。它包括一个连接着国内各城市和乡村的公路网。现在假设一个仁慈的承包人修建了一条比如说从A点到B点的较好的公路。显然,如果A点到B点不是旧网络的一部分,那他的姿态就白费了。一条连接两头毫无着落的两点的公路有什么用?在一张(原始)代谢图上,城市和乡村相当于中间化合物,它们之间的公路,画成箭头状,代表着一种中间化合物向另一种化合物的化学转化。连接箭头通常指示一种负责化学转化的催化剂(或酶)的存在。在这样一张图上,一个仁慈的承包人所修的路就相当于一种新酶——催化代谢中间物A到B的转化——偶然从RNA世界的蛋白质合成机制的运转中产生出来。这种酶,作为取代旧代谢网络的新代谢网络的一部分,如果它不适应于旧的网络,也就是说如果代谢中间物A和B不是前代谢图中的部分,那它就是无用的,就不会被自然选择所保留。这是我的爱好调和的论题的要义。当我们探讨过第二篇的选择机制之后就更清楚了。
P29-30
一幅令人叹为观止的地球生命全景画。
——《出版商周刊》
《生机勃勃的尘埃》挑战了当代许多疑难问题,以丰富的内在驱动力去解释地球生命的错综复杂,在这一过程中显示出该书的独特重要性,并带给读者无穷的精神享受。任何对生物学进行过深思熟虑的人最终都会殊途同归。德迪夫提供给我们的这卷精美的入门手册,是一笔宝贵的财富。
——诺尔(Andrew H. Knoll),哈佛大学生物学教授
《生机勃勃的尘埃》和它的标题一样迷人。它令读者在40亿年造就生命的时光隧道中穿梭.进行一次令人愉快又颇有价值的快速旅行。这是一本关于生命的人读物。
——波拉尼(John Polanyi),1986年诺贝尔化学奖得主
本书是对众多科学奇葩的一次美丽展示,使读者能对传奇中的传奇——生命起源—有一个概略了解。权威人士和当代最伟大的科学家将在书中侃侃而谈,启迪智慧。它是德迪夫教授创造的奇迹之一,综合了化学和生物学中的多个深层次论点,令专家和门外汉都觉得趣味盎然。
——嘞纳(Richard A. Lemer),斯克里普斯研究所所长
我非常高兴地迎来了《生机勃勃的尘埃》中文版的面世。中国是一个孕育了历史最悠久、生命力最旺盛的文明的国度,并将其非同凡响的技术成就与优美的艺术、古老的智慧融汇起来。这个古老、博大而举足轻重的国家如今已将现代科学与代代相传的财富加以整合,在大学设立传统科目的基础上建设了一流的研究中心。生命科学在这一新秩序中居首要地位。
生命是一种我们皆共享的遗产,其本质昭示了我们的本质,其历史就是我们的历史,其意义对我们所有人至关重要。生命的未来对全人类皆为一种责任,这种责任由于我们所获得的新知和前所未有的新力量而更加紧迫。最近50年中,我们对这些问题的觉悟急剧强化,我们应对这些问题的能力也迅速提高。
本书致力于将这些遥不可及的论题以一般读者足以理解的简单语言描述出来。这一任务不是仅靠单个人的努力就足以完成的,至少需要具有方方面面专业知识的一批作者。尽管我敏锐地意识到自己的缺陷之处,但我还是进行了努力尝试,因为我相信我们对生命进程认识的进步、对生命进程的掌握,已提出了如此之多的重要问题,以至于对于生物学家而言,分享他们的知识,分享与其他学科的典型事例相关、与一般公众相关的结果,就成为一项职责。
现在能够将这一不太大的贡献提供给中国的知识大众,我无比欣慰。
克里斯蒂安·德迪夫
1999年12月
地球生命的起源是一次偶然事件的产物或者一系列幸运事件的综合结果,还是编织宇宙织物的生物化学推动力的结局?假如是后者,这些推动力是什么?怎样不仅对生命起源负责,也对朝着复杂性不断提高方向前进的进化过程负责?《生机勃勃的尘埃(地球生命的起源和进化)》试图对以上问题做出解答,并极大地激发你的想象力。本书记述了地球生命的奠基性历史,是一部只有具备诺贝尔奖得主克里斯蒂安·德迪夫教授那样的权威地位和渊博学识的人才能写出的生命传记。
诺贝尔奖得主克里斯蒂安·德迪夫编写的这本《生机勃勃的尘埃(地球生命的起源和进化)》以一般读者足以理解的简单语言描述了地球生命的历史——从它神秘莫测的诞生,到形成今天斑驳陆离的各种生命。内容主题包括我们的自然界、起源、历史和在宇宙中的位置。