生命科学漫谈论文
生命科学漫谈论文
生命的起源
从古至今人们都希望了解地球上的生命是从哪里来的?生命究竟是怎样产生的?这不仅是科学家感兴趣的问题,也是普通人们所感兴趣的问题,它已困扰了人类几千年。由于生命现象的复杂性质,直到上世纪初,生命起源的研究才成为科学研究中的一个重要领域。远古的时候,人类的智力还很低下,认识能力也很有限,对世界上千姿万态、繁茂复杂的生物,特别是对人类自身是从哪里来的,充满了困惑和神秘感。因此,人们把这个大千世界中未知的神秘现象,编成了各种各样的神话和传说。我国古代就有女娲造人的神话故事。也有“白羊化石”、“腐草化茧”、“腐肉生蛆”的说法。
由于受到研究手段的限制,人类对于生命起源的研究只是到了近代才形成了科学的认识和方法,并确认了生命活动是物质运动的形式之一,它的物质基础是碳、氢、氧、氮,此外还有少量的硫、钙、磷和其它20几种微量元素,以及由这些元素在地球环境中自发产生的蛋白质、核酸、糖类、脂类、水和无机盐等。其中,蛋白质与核酸是生物体最重要的组成部分,也是区别生命和非生命的基本依据。蛋白质的分子量很大,由几千个或百万个氨基酸分子构成,具有十分复杂的化学结构和空间结构,是一切生命的基础。在生命活动中,蛋白质起着极为重要的作用,如构成生物体的骨架,催化生物化学过程,调节生长、发育、生殖等生理机能。核酸同蛋白质一样,也是生物大分子化合物,基本单元是核苷酸,由磷酸和核糖分子联成长链。核酸有两大类,一种是脱氧核糖核酸,简称DNA,是遗传基因的化学实体,存在于细胞核中,具有特殊的双螺旋结构。另一种叫核糖核酸,简称RNA,存在于细胞质中。因此,生命科学家们力求通过深入了解生命体的分子结构和组成。
现代科学认为,生命的诞生是物质不断运动变化的结果。这一变化分为两个阶段,一是在生命系统诞生之前的“化学进化”阶段,为生命的诞生准备有机材料。二是生命诞生之后,由低级到高级、由简单到复杂的漫长“生物进化”过程。在地球形成之初,原本没有生命,只存在无机物。通过长时间的地球演化,含有甲烷、氨、氢等小分子无机物气体在紫外光、电离辐射、雷电等能量的作用下,逐步生成了有机小分子物质,如核苷酸、氨基酸,使原始的海洋成为一种“原始生命汤”。这个过程,是生命形成漫长历史的第一步,今天已经被科学家用放电实验室重现出来。
此后,“原始生命汤”中的这些有机小分子,历经长期的相互作用,在有硫、磷、金属等土壤的适当条件下进行缩合或聚合反应,逐步形成有机高分子物质,如蛋白质、核酸等分子。这是生命诞生历程的第二步。随着海洋中的蛋白质、核酸分子越积越多,浓度增加,在某种情况下,又被分离、凝聚成小滴,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。由多分子体系逐步演变,特别是由于蛋白质和核酸的相互作用,最终出现了有原始新陈代谢功能,并且可以进行自我复制的原始微生物——细菌。这一阶段是生命形成过程中最关键、最复杂的一个环节,但是至今科学家们尚未通过科学实验获得验证。遗传基因的生物学原理,发现生命起源之谜
在我们生活的这个物质世界中,由各种元素和分子构成的物质实体都具有相对的稳定性,其原因就在于原子内部正、负电荷的相互作用力,总是趋向于保持平衡和相对稳定的状态。这是地球上一切宏观物体可以长久保持稳定状态的物理条件。根据爱因斯坦的质能关系,虽然所有的稳定元素都可以转化为巨大的能量,但是它们都不会“主动”释放出内部的能量。天然核能的释放只存在于少量的带放射性的重元素当中,核物理学研究对此已经做出了充分的证明。
物质转化为能量,需要具备一定的条件,在太阳的演化运动中就会将一部分物质质量转化为能量。参与强相互作用的氢核,在太阳的核聚变反应中转变为氦核,消耗一定的质量并释放出巨大的能量。在地球的物理条件下,并不存在自然的核聚变反应能力,作为行星的演化运动,只包含引力作用力、电磁作用力和促使重元素产生放射性衰变的弱作用力。由于构成地球的物质大部分是稳定的元素,因此,引力作用力和电磁作用力,在地球范围内起着主导作用。在我们生活的环境中,原子或分子之间的电磁作用关系总是趋向于保持相对平衡和相对稳定的状态。如果没有外加能量作用,地球表面的各种客体物质不会持续的产生化学反应。按照相同的原理,由于构成生物分子的各种物质都来自于地球表面,它们的生化反应与其它客体物质在微观或宏观上的电磁作用关系也自然具有统一的物理和化学性质。因此在任何生物体内的正、负电荷都必须保持平衡关系,否则这个生物就无法存活。
地球上一切宏观物体都是由各种各样的元素构成的,使质子、中子结合为原子核的作用力是强核力,各种原子一旦形成就非常稳定很难被破坏。由原子结合成各类分子或固体物质的作用力是电磁力,电磁力虽然比强核力要小得多,但是分子或固体也是十分稳定的。同样的原理,生物分子的结合力也是电磁力。由于原子内部的电磁作用关系具有天然的相对稳定性,所以维持生命的运动就需要有能量的持续输入,而地球上生物活动的能量来源,主要是太阳对地球表面持续不断的光辐射和少量的地热能。植物通过光合作用吸收了太阳辐射的能量,将其转化为机体内分子间的动能,使生物体始终保持活力进行生长和繁殖。动物将植物作为食物获得生长和生存所需的养分,并且通过吸收氧气在体内进行化学反应获得生命运动所需的能量。
生命产生时的这种自然状况,给我们提供了这样一个信息,地球表面的热运动是生命现象产生的必要条件。火山喷发出的大量灰烬在高温的海水中被反复搅拌,空气与水反复融合将地球表面的各种物质反复混合交融在一起,从而使构成生物分子的二十多种元素得以形成必要的联系。虽然我们现在还不能深入地了解在这种条件下的自组织过程是怎样进行的,但是热运动与生命产生的必然联系是非常明确的。让生活在今天的人类难以想象的是,如此有序的生命现象居然产生于自然的混沌之中。自然界的神奇就在于,从表面的无序中自发地蕴藏着有序。
虽然地球形成于大约46亿年前,可地壳内依然是不断滚动着的炽热岩浆,地震、火山喷发等地质构造运动,仍然在持续的进行当中。然而与地球不同的是,水星、金星、火星等其它类地行星,都是早在38~40亿年前,就都完成了地质的演化构造运动,固体核表面的地质状况,数十亿年来也没有多大的改变。
根据行星演化的一般原理,在地球演化的初期,较重的元素在构成原始行星气团中心的引力作用下向内收缩,由重元素放射性衰变产生的能量将气团加热,地球开始进入化合物的产生阶段,并形成高温的液态岩浆。其它一些较轻的元素在高温环境中被逐渐分离出来,它们主要是碳、氢、氧、氮等元素,这些被分离出来的元素在高温高压环境下又很快结合成一些气体化合物,生成气态水、甲烷、二氧化碳、氨等,此后这些气体构成了原始地球大气圈的主要成分。因此,当地球的温度逐步下降以后由于地表的自然冷却岩石地壳开始形成,在经历一段时间的地质构造运动之后,地球的表面物质运动就会相对稳定下来。但地壳下面仍然是滚动的岩浆,地震和火山喷发还在频繁发生。因此有理由认为,在地球演化的初期就产生了一种抑制地球正常演化的作用力,使地球放缓了演化的进程。那么这种作用力又从何而来呢?它是来自于地球本身还是来自于地球的外部呢?
这种作用力来自地球内部,来自水分子的物理运动与各种有机分子化合运动且对地表的降温起到了促进作用,使地球在早期的演化运动中就形成了相对稳定的地壳。同时也奠定了生命运动的物质基础,形成了生命运动与地球整体之间的作用关系。
随着地壳的逐步稳定、隔热能力的增强、地表温度的下降、地表水圈的形成,悬浮在大气中的各种有机固体物质和尘埃在降雨作用下,纷纷沉降到地球表面与海水融合在一起。一个生命的摇篮,就在各种物质有序与无序的相互作用中被自发的创造出来。地球表面的这种物理和化学状况,不仅延缓了地球的地质构造运动,同时也为生命运动的产生创造了必要的条件。
几十亿年来,地球的地质构造运动、太阳的光辐射和生物活动三者之间复杂的作用关系形成了地球特殊的演化进程,而生命运动始终是地球演化运动的积极推动者,生物活动不仅持续地改造着地质、地貌和大气环境,同时也推动了自身的演化和进化,创建起一个又一个生机勃勃绚丽多彩的大千世界。人类的出现是生命运动最杰出的创造,是无数生物前赴后继的结果。发生在地球上的全部故事,都是由许多复杂条件和偶然性因素构成的,因此善待地球这个唯一的家园也是人类必须要肩负的责任。
纵观生命的起源,生命的发站是一个伟大的工程,是一个惊奇的过程。在生命的起源中,每个元素都是不可缺少的一部分,每个元素都发挥着着各自的作用,缺少了任何一种,地球也不会发展到现在的形态。在这些元素中,地球的地质构造运动、太阳的光辐射和生物活动又是各种元素中最关键的、重要的部分。在生命的运动和发展中起到了关键的作用。生命从开的无机物到合成有机物,再到形成简单的生物,逐渐的由低级到高级的演变。经历漫长的演变过程,地球上的生物逐渐开始丰富起来才有了这绚丽的现代世界。
求生命科学导论对当代社会的影响论文
已经过去的20世纪是一个知识爆炸的历史时期。该世纪四五十年代,一门直接关系人
类自身、人类生活的新学科— — 生命科学开始发轫,到70年代已成为当代热门学科,使广大
自然科学和社会科学工作者不能不密切关注、积极参与。生命科学的崛起,豫于生物科学的
突飞猛进,然而又不局限于生物科学范围。例如,研究生命运动的遗传学和分子生物学揭开
了生命的奥秘,特别是生物遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)基因成分研究的突破,首例无性
繁殖“多利 克隆羊的试验成功,以及安乐死问题在世界范围内的争论,都和社会科学有着千
丝万缕的联系,从而生命科学不仅是当代自然科学发展的最大趋势,而且对人类的生命活动
规律和现有生存方式产生巨大的影响。把握这种规律,认识这种影响,又势必成为社会科学
专家学者的课题。生命哲学、生命伦理学、生命法学、生命美学等新学科,就是由生命的发展
所拓展的当代社会科学新视野。
一
、生命哲学:对生命本身的哲理思考
过去的哲学只关注人的社会或文化属性,而忽视人的自然生命属性,这就把人只看成是
社会或文化的存在,投注意人因为有了自然生命存在而存在。生命科学启示我们,投有自然
生命就投有一切,对人来说,第一宝贵的就是自己的自然生命,因此人应该认真思考,人怎样
括着才符合生命的本性,才最有意义和最有价值?生命科学又启示我们,人的自然生命之所
以能够存在,是因为有自然生命的能量即生命力存在,因此人活着如果符合生命的本性,就
活得最有意义和最有价值,所以人应该激发、保持和加强生命的力度,使有限的生命具有无
限的生命力。这种从生命科学引发而成的生命哲学,促使现代人辩证地对待自己的生命历
程,既克服消极的悲观主义,又消除盲目的乐观主义;既怀有积极人世的人文主义精神,又不
乏顺其自然的自然主义态度;既洋溢对生命限度的超越性,又充满对生命价值的创造性。
生命哲学之所以能够从生命科学获得启示,原因盖出于对现代人自然生命态度和质量
的忧虑。人们看到现实社会中,固然有不少人热爱生命,珍惜生命,甚至为他人生命的存在
而奉献自己的生命,体现了最为辉煌的生命价值取向,但也有不少人为了满足声色犬马的生
理刺激,追求灯红酒绿的官能满足,不 暗浪费生命,甚至为吸毒而摧残自己的生命,为贪财而
毁灭他人的生命。人们还看到现代文明固然为现代人带来了福祉,但也带来了人类生存环
境的破坏,使不少人产生了一种源于自然生命深层的忧患意识。此外,过于理性的社会和富
裕的物质生活,又使不少人缘于自然生命底蕴的欲望和血性之气消弭,失去了个性的鲜亮的
原生色泽,递减了生命力的自然形态的强度。因此,出于对现代人自然生命的深切关怀,生
命哲学也就以唤醒生命、指导生命、强化生命为己任。
生命哲学在获得以上所述生命科学启示的同时,又把这种启示和与生态学相互联系的
生态哲学结合起来,研究人和自然的相互作用,成为一种引人注目的生态智慧。哲学不仅是
古希腊人所说的极具活力的“爱智慧”的学问,而且哲学关注的智慧本来就是人生命中的能
力和对生命的态度。生态智慧发现,人和自然相互作用,实际上就是人的生命和自然生命的
相互作用;还认为人对自身生命的热爱和珍惜,首先要建立在热爱和珍惜自然生命的基础
上。生态学的重要分支大地伦理学的奠基人莱奥波尔德指出,人只是自然有机体中不可分
割的组成部分,其他生物和人一样都有自己的生态位和自身的内在价值,因此人类除了满足
生机的需要外,没有权力缩减生命形式的丰富多样性。历史学家汤因比更在《人类与大地母
亲》一书中提出警告:“如果生物圈不再能够作为生命的栖身之地,人类就将遭到种属灭绝的
命运,所有其他生命形式也将遭受这种命运。”⋯
生态智慧或生态哲学,作为一种生命哲学,决不是灰色的理论,而是人和自然亲和活动
的产物。这在被人誉为世界哲学泰斗的挪威学者奥耐·聂斯的人生和学术经历中可以看得
十分清楚。对聂斯来说,哲学不仅是一种爱智慧,而且是将智慧之爱付诸行动。他是一个著
名的喜马拉雅山攀登者,长期生活在渡罗的海的一个小岛上,经常观察并惊叹海中物种的多
样性和生命的丰富性。他在一个小木屋里构建他的生态智慧理论,满怀热情地引导人们走
出这个充满生态危机的时代。他的“太我实现”观点认为全体生命有着内在联系,人类真正
的成熟的心理发展应该是和所有生命合作,和谐相处,在一个“太我”中实现所有生命最大的
潜在的价值。可见,由于生态智慧或生态哲学的参与,使具有坚实的科学性的生命哲学,又
平添无限生机和活力
= 、生命佗理学:对生命控制的道德观念
生命科学特别是分子生物学的迅速发展,对传统社会模式不仅具有巨大的冲击力量,而
且改变了传统社会价值观,提出了种种道德伦理理论,特别是使原有的生命道德问题空前复
杂化尖锐化。为了研究与生命直接相关的包括医学中的伦理问题,探讨生命科学控制生命
过程和生命质量的伦理原则,生命伦理学这一社会科学新学科应运而生。
生命伦理学发轫于20世纪50年代,美国在1969年和1971年分别于纽约和华盛顿相继
成立了生命伦理学研究机构,并分别出版《海斯区斯中心报告》和《医学与哲学杂志》,1978
年肯尼迪研究所又编撰了《生命伦理学百科全书》,从而把这一学科推向各地,形成世界规
模。近年来,生命伦理学研究又出现了几个热点,如英国爱丁堡罗斯林研究所的科研小组。
首例无性繁殖绵羊“多利 克隆成功,引起了世界性的激烈反响。因为人们看到此项技术有
可能应用于人而产生克隆人,从而造成生育模式的改变,人伦关系的模糊、性别比例的失调、
人类基因的损害。又如世界各地许多人赞成安乐死,也有许多人反对,赞成者认为安乐死可
以使病人免受疾病长期折磨的痛苦,因而符合人道主义精神。反对者认为安乐死违反了生
命的神圣性和不可侵犯性,因而和传统道德规范冲突 由此又产生病人的安乐死自主决断
是否应该成为实行主动安乐死道德上的充分理由的不同意见,因为这有可能出现医疗道德
滑坡、护理质量降低情况,甚至使某些医护人员或病人家属的险恶用心得逞。再如,生命科
学的基因诊断技术可以使得基因治疗成为可能,但也可能使人类丧失千万年来在繁衍过程
中形成的多样化的遗传特性,从而人类基因库就失去生态平衡。而且这一技术在治疗“致病
基因”时,又存在对基因遗传病人是否尊重个人的自主权、平等权和隐私权等原则分歧,因而
有可能导致一些难以解决的社会问题。
由于生命伦理学从人性出发,立足于人权,维护人的生命道德,因此它的研究是以人类
生命权益为宗旨的。例如它为了提高人类生命质量,探讨自然、社会、环境和生命、生命权的
关系;它还关怀人的生命结束时期,提出自然死、尊严死等伦理规范。为此,托马斯·比彻姆
和詹姆斯·奇尔德雷斯在《生命伦理学原则》一书中,提出了自主、不伤害、行善、公正四条基
本原则。
对生命科学控制生命过程和生命质量的伦理研究是全球性的。在我国,也存在体外受
精、试管婴儿、重组DNA、优生术、变性术、性别选择、器官移植、精神病遗传者的婚姻控制、
精神病人的行为控制、残缺新生儿的地位和待遇、“植物人”护理,以及动物实验、植物保护、
环境卫生等许多和伦理道德有关的问题。我国学者邱仁宗在1987年出版了《生命伦理学》
专著,说明这一新学科在我国也引起了重视,但近十年来在新条件下的医护患关系、人体实
验、康复医学等重大伦理问题在书中尚未涉及,又表明我国的生命伦理学研究还需要提高一
个新的层次。 ·
三、生命法学:对生命保护的法律意识
“多利羊 克隆成功,成为全球热门话题,影响所及,法学界也闻风谋划因克隆而来的法
律对策。其实,自生命科学诞生之时起,为生命立法的问题早就在有识之士的考虑中了。在
20世纪7O年代,各国有关生命的立法,已至少涉及20多个方面,如精神卫生立法、生育和人
123政策立法、医疗事故预防立法等等。现在,以基因工程、遗传工程为代表的现代生物技术
已成为生命科学的主旋律,有人预言2l世纪是统一生物学世纪。将“生物一社会人”的生命
科学研究,统一到科学规范和法律制度的轨道上,是生命法学的形成原因,也是生命科学对
生命法学的巨大挑战。
从DNA被发现到“人体阿波罗计划”,再到“多利羊”克隆成功,表明生命科学的发展越
来越快,但也会引起很多麻烦。例如,人类基因工程中的DNA重组研究或实验活动,如果缺
乏严格法律规则约束.有可能因科研人员违规操作或其他各种原因导致对人类的毁灭;对人
类个体基因的检测与公开,有可能会侵犯个人隐私权;异常基因者的检测和公开,有可能受
到社会各方面歧视;发现异常基因胎儿是否都要求孕妇中止妊娠;基因改变是否为新的民族
主义创造技术条件;对基因疾病患者治疗是否有法律依据?
又如,人体克隆技术的应用与发展,有可能混乱人与其克隆体的伦理关系和法律关系;
为了延长或拯救人的生命,截取克隆人部分器官,是否会触犯杀人罪、伤害罪等刑法罪名;为
了优化生殖生育功能、改善人类生命质量,通过基因选择、基因识别筛选后复{6j健康、有特定
基因的克隆人,有可能改变人类固有的遗传性状.从而打破人类自然进化的运动规律,导致
后天免疫力功能性匮乏等致命缺陷的潜伏与发生;人体克隆等复制技术应否设定法律禁区
和如何设定?
再如,利用遗传工程技术防治遗传病的医用研究,有无设定法律限制;生产人体器官替
代品或人体有用物质,是否进行安全性、科学性、可行性的测试与论证;研制在人体中植人的
“生物芯片 以调节、改善人体生命活动机能.是否设定符合有关法规的风险防范机{6j和严
格操作规程;电子生物工程技术的研制、开发和应用,如何防止“人工智能”操作系统的失控
而给人类带来某种伤害和灾难?
以上所述.表明“寻求一个满足人类自然生命体未来发展要求的,且为科技发展、社会伦
理标准与法律规则共同认可的法律制衡机制,这将成为今后生命法学研究的攻坚课题”。
令人欣喜的是,生命法学研究在我国已经登堂人室。1997年6月,上海社会科学院法学研
究所召开了上海市生命法学理论研讨会,会上宣布成立我国第一个“生命法学研究中心 。
可以预见在不久的将来,这门充满生命力的新学科,在我国必然更加发扬光大。
四 生命美学:对生命状态的审美观照
古今中外哲人智者对生命状态大都重视,黑格尔更认为“自然美的顶峰是动物的生命”。
但是,从美学角度对生命状态进行审视,并对生命美异乎寻常的关注,还是生命科学兴起之
后的事。
当代社会科技相当发达,物质文明程度很高,但生命状态不一定美轮美奂,甚至暴露出
许多假恶丑的反审美倾向。自然界生物惨遭涂炭和锐减,已成不争之事实。但人们还是在
杀戮野生动物,砍伐原始森林.以满足永无餍足的欲望。殊不知摧残自然界生物的生命.等
于摧残人类自己的生命.人类已经无可奈何地遭到大自然的报复了。更严重的是现在人们
生命力的弱化速度越来越快.生理健康和精神健康今非昔比,恐惧、焦灼等生命萎缩现象屡
见不鲜.颓废、自虐等生命堕落现象触目惊心。近年来生命科学的欣欣向荣,使美学界人士
深切感到社会生活中生命状态的反审美倾向再也不能任其泛滥了。他们发出重塑生命、还
我生命的呼吁,渴求生命之树茁壮成长 生命之花灿烂开放、生命之火辉煌燃烧、生命之水欢
畅流动。某些美学界精英人物还清醒地看到,长期以来我们的美学家在象牙之塔里陶醉于美学
的空虚繁荣,没有对现实生活中由于一些人对生命的冷漠、欺骗和残暴所造成人生的不幸予
以正视和关怀,于是美学成了一种于世无补的点缀。再有,我们的美学研究面虽然很广,但
恰恰忽略了人类自身的生命活动,没有对生命意识、生命体验、生命创造进行美学的阐释。
于是,我们的美学体系和教材虽然林林总总、蔚为大观,但难以在其中看到生命的绿色或剖
伤,听到生命的呼喊或哭泣,嗅到生命的芬芳或霉味.魁摸到生命的欢跳或窒息。美学这种
落后状况,比起生命科学的如火如荼,显得太不协调。于是-~-]以生命科学为参照系的生命
美学悄然绽放,成为美学园地鲜艳夺目的奇葩。生命美学虽然和生命科学一样,关注人的生
命现象,但是它不是像生命科学那样执着于生命的功利性和科学性,而是着眼于生命审美性
和本体性。这也就是说,它对生命的审美现象和本质更感兴趣,在对形形色色生命状态的审
美观照过程中,如我国学者所说的那样,。时肘顾念着人的现实历史境遇、顾念着人的生存意
义、顾念着有限生命的超越,顾念着生命中无比神圣的东西 ,而且思索生命的终极追问、终
极意义、终极价值,通过生命的存在实现生命的超越,因此,生命美学是一种研究人类生存方
式与审美活动的关系, 以探索生命的存在与超越为旨归的美学”。Ⅱ
顺便指出.美育作为一种运用美学原理进行审美活动的教育,也是美学的有机组成部
分。由此,生命美育也是生命美学研究的对象。它一方面涉及生命的全过程,研究人类从受
孕到死亡的审美现象和审美方法,指导人们如何进入审美的人生境界,因而和终身教育有密
切的关系;另一方面有助于人的审美素质的形成,审美素质能够把人生的外在目的转化为内
心的生命体验,使个体生命环境充满诗意,在提高生命质量的同时提高生活质量,因而又和
素质教育有内在的联系。
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