生物、植物、動物吋再的意義為何？ - 生活

By Gilbert
at 2007-10-12T00:00

Table of Contents

我是護理系的學生，教授出了一個莫名其妙的題目...生物、植物、動物吋再的意義為何？，不可以太偏宗教方面的回答，就科學方面回答。謝謝各位大大。

All Comments

By Margaret
at 2007-10-16T22:50

這個題目有意思。如果你聽膩了蔣大頭曰：生命的意義，在創造宇宙繼起之生命......，那就聽我來扯扯。
首先，我以科學觀點介紹「永生」一詞的意義。永生就是一種毫無時間限制，可以長期存在，其機能永遠不變的狀態。我不知道永遠到底是多久，但永生聽起來好像是人世間根本不可能觸及的一種狀態，但事實上，這種狀態天天就在你我身旁出現。比方說路邊的石頭，一百年前，它也是石頭，一千年前，它還是石頭，甚至一萬年前，它早就是石頭。我估計只要沒有人去拿這顆石頭開玩笑，沒有天災人禍去影響它，一萬年後它一定也還是石頭。說穿了，這不就是永遠存在的最佳範例嗎？宗教家喜歡美名作「永生」，科學家則可嚴格定義為「永死」！
再來，我來探討生命的起源。太古時期，宇宙間各種基本物質粒子「永死」了幾百億年，也許因為重力、引力等原因，基本物質漸漸聚集成氫、氦等氣體元素，最後愈聚愈大形成星雲。且因聚集而相互碰撞，產生了溫度變化，提供了核反應熱，原子核內質子間彼此聚集成相對更穩定的元素，也就是元素開始往週期表上右下方移動，此時星球形成。而在外的電子則在質子的影響下，分布在較穩定的軌域上，並藉與其他原子核的軌域重疊而再降低能量，形成化合物。而在合適的能量提供條件下，有些化合物彼此又能繼續不斷聚合成巨大分子。某些鹼土族或鹵素元素雖然本身化合力極強，但相對形成的化合物也相對更穩定，化學鍵的變化少，鍵結的擴張性也差。而原子核較重的元素則因為化合時所需能量過高，所以化合鍵的擴張性也不如較輕的原子強。所以，最容易化合的物質必須原子輕，外層又有超過兩顆以上電子造成相互排斥，避免聚集成過結構緊密，密度太大的金屬以降低粒子碰撞機率。同時，電子也不能多到排滿軌域，以至於完全失去活性變成惰性氣體，或搶一個電子就形成非常穩定化合物的鹵素族。
根據電子軌域理論，符合以上條件的元素，正好就是位於元素週期表上第二行中間偏右的幾個元素，吾人管這幾個元素叫碳、氮、氧，再加上失電子與得電子傾向相同的氫原子，這些原子既容易鍵結，又容易被打斷鍵結繼續銜接，能夠形成的化學鍵種類最多，其組合也最多樣化。科學家給主要以這些原子組成的大型分子叫「有機分子」。「有機」一詞在西洋原文是organic，中其實是「有組織」的意思。有機分子的特性是彼此可以無限延伸鍵結，形成巨大的聚合分子，也就是平常人說的「有機物」。
生化上喜歡依照有機物的性質將之分成四大類，分別是：醣類、脂質、蛋白質、與核酸，但我喜歡從基本粒子組成的觀點來分析。
首先，碳原子有四個電子，要到達惰性穩態的話，既可失電子又可得電子，屬於能夠無限延伸的骨幹性原子，自然是構成有機物不可或缺的必備元素。氫原子只要再搶一個電子就可形成穩態，一般作為碳鏈上關閉鍵結能力之用的終端粒子，也是不可或缺。而主要以這兩種物質形成的分子，由於極性很低，更無法形成氫鍵，所以與水多無法相溶，生化上此類分子是組成「脂質」的主要結構。
在碳、氫原子的基礎上，加入了一定比例的氧原子後的化合物，叫做醣類。也因為這種分子中氧原子和氫原子的比例多半依照水分子中兩者的比例，所以又叫做碳水化合物。碳水化合物基本上由於加入了活性較高的氧原子，所以一方面可以保存其鍵結能量於分子中，方便隨時取用，另一方面氫氧分子造成的高極性氫鍵也提高的分子形狀的變化能力，再加上氫鍵可以和水相溶，提高水溶液中生化反應的機率，所以成為組成生物不可或缺的有機物。
在碳、氫原子的基礎上，加入了一定比例的氧與氮原子後的化合物，叫做蛋白質。蛋白質因為不但擁有氫氧原子所組成的氫鍵，更多了氮氫原子所形成的不穩定氫鍵。這些大量的氫鍵主宰了蛋白質分子鏈的各式各樣摺疊模式，形成各種不同的分子形狀，以應有機體維持生命機能的各種需求。特別注意的是，這種氫鍵對於溫度的變化非常敏感，有些只有在特定的周圍分子催化下才能形成，且一但斷裂就無法再度接回。
一般的蛋白質，多是由廿種單體分子所聚合組成，且為了維持其在三度空間上的特殊摺疊，多半還需要其他如硫、磷與更多微量分子的參與。而有一種特別結構的碳氫氧氮分子，中心是以碳與氮為骨**環狀分子，再透過一個五碳醣與一個磷酸為分子組成二酯鍵彼此聚合成長鏈，主要出現在細胞核中，我們叫做「核酸」。核酸分子透過獨特的的長鏈旋轉角度與氫鍵對合，可以形成著名的雙股螺旋狀階梯結構。而生物透過環狀分子（嘌呤與嘧啶）的排序，將彼此的遺傳訊息保存於其中。
2007-10-13 08:25:13 補充：
在原始地球狀態下，這四種「有機」分子是以機率，亂數碰撞下化合而成。在合適的溫度下，這四種分子應該會在原始的海洋溶液中到處漂浮，四處與其他分子碰撞。也許遇到合適的分子，就往大了長。也許碰到個冒失鬼，一下子就把它給從中間給撞斷了！在合適的能量提供下，有某些特別的分子可以不斷重複著一定的模式與合適的單體鍵結，愈鍵愈長，直到被別的高能粒子撞斷為止。正因為它有固定的斷裂點，此斷裂點又可以繼續再找合適的單體接上，長成與原來完全相同的大分子，直到下次斷裂為止。這種特別分子，也就是無生物最早透過化學反應性質，造成「隨機」複製自我（生長）、「隨機」斷裂成較小單體（生殖）的起源。在此我姑且稱之為「複製能分子」。
2007-10-13 08:25:34 補充：
看出來了嗎？中文的「有機」一詞，其相反詞並非「無機」，而是「隨機」！如何使「隨機」變「有機」？這就牽涉到物質分子能否選擇性地與有鍵結可能性的分子碰撞了。有人會問：無生命的東西又沒有大腦，如何選擇？其實說穿了，也不過就是在上述「複製能分子」的四周，套上一圈選擇性的半透分子層，幫助「複製能分子」過濾閑雜分子的碰撞。也許一開始是兩個「複製能分子」撞在一起，其中一個較小的複製能分子一頭撞進較大的複製能分子懷中，而大者的鍵結生長點在內側，所以不但自己不會被「隨機」碰撞產生「隨機」化學反應，同時還能幫小者隔絕「隨機」化學反應，且不會阻止小者鍵結所需的原料分子通過。
2007-10-13 08:25:49 補充：
這個過程到底有沒有造物主的參與，我無法得知。也許一開始時大者與小者還是各自複製完全一樣的自己，在適當條件下斷裂開來，各自釋放各自的新生分子，日後兩者自己再透過隨機碰撞結合。可以想見的是，如果大者與小者只是「隨機」撞在一起，彼此沒有協同鍵結的作用，那麼這種分子也許不會造成數量上的特殊優勢，既不會有進化的可能性，更「有機」不起來。在偶然的情況下，帶有協助大者鍵結活性位置的小者，或者說正好可以當作大者的催化劑的小者，「隨機」撞進了大者。此後因為大者幫忙保護小者，而小者又幫忙成長大者，所以這種分子在隨機的反應環境裡，異軍突起，透過其在數量上造成的優勢，增加了突變進化的機會。
2007-10-13 08:26:12 補充：
到後來也許大者的鍵結生長點，與小者的某結構吻合下，可以完全接到小者上去。此時，大者不再單獨自我複製，主要專司隔絕無用物質與過濾有用資源，而小者也不再是小者了，而是擁有兩者單體成長的所有遺傳密碼與複製工廠。也就是說，在外者提供了隔間（Cell）保護在內者，並且選擇性的只讓不妨礙彼此成長的物質分子通過，而在內者真正成為核心（Core），兩者合作形成組織（organization）。翻譯得明確一點，就是細胞（Cell）透過了組織化（organize）的過程形成了有機體（Organization）。
現在，生命形成，你說生命的意義何在？
2007-10-13 08:26:35 補充：
從上觀之，生命不過是一連串的「隨機」造成的「有機」，而「有機」又不斷在抵抗「隨機」的過程。微觀看之，如果在外者無法抵抗「隨機」分子碰撞反應，也許有害物質因此入內，造成內者功能缺損，也許是沒有自我修復的功能，或者雖能修復但受損過重超過負荷，那就只有等待被更嚴重的有害因子「隨機」摧毀罷了。同理，巨觀看之，如果生物無法抵抗外界病原體，造成機體機能異常，又無法恢復健康，那就只有等待體質慢慢衰弱，最後走向死亡。
2007-10-13 08:26:42 補充：
回到你的主題，對於植物來說，生命不過是有機體在攫取其他資源納為己用，一則用來抵抗環境「隨機」造成的影響，二則用來「有機」地複製自我，日後當機體累積過多的「隨機」不良狀態，無法自我修復時，這組遺傳訊息還有媒介可以繼續傳遞下去。對於動物來說，生命更是「有機」地在終結其他有機體所使用的資源納為己用，一則用以抵抗「隨機」造成自身的機能的衰退，二則用以增加同種生命體的數量以抵抗「隨機」環境造成的影響。
2007-10-13 08:29:09 補充：
「有機」生物如果不能抵抗「隨機」，那麼就會變成「隨機」的化學物質，或稱「無機物」。物種如果不能抵抗大環境下的「隨機」變化，那麼物種便會滅絕。生命雖然都是靠「有機體」產生，但永遠避免不了「隨機」所造成的影響。好比父親每次提供上億個精子，沒有人知道到底哪個才會變成胎兒。又好比生物雖然死亡，但物質不滅，其組成分子還會被分解者「隨機」回收使用，而且還會被其他更高等的生物不斷地分解重組，繼續隨著食物鍊「隨機」往上爬，不夠的能量則由太陽無限提供。而物種更是「隨機」生成的，適者生存。如果生物本身既抵抗不了「隨機」，又沒辦法「有機」地把自己的遺傳訊息傳遞下去，那就只有滅絕。
2007-10-13 08:29:59 補充：
理論上，滅絕的生物如果要再次「隨機」產生也並非不可能，但目前人類無法刻意地「有機」創造完全一樣的「隨機」環境，並提供足夠長久的時間來驗證這個假設。
結論，生物的存在不過是隨機的。如果一定要賦予其一個明確的意義，我會說吾等存在的意義就是為了不斷以有機來抵抗隨機。這種奮鬥從你出生開始就必須不斷面對到死為止。也難怪大家常說：唉～隨緣吧～你說是嗎？

生物、植物、動物吋再的意義為何？ - 生活

All Comments

Related Posts

清潔費隨垃圾費調漲大家認為合理嗎？

拆除廚具的清運費

知識點數可做甚麼押?

每天都是夢夢相連到8點，惡夢的煎熬，我都快變鬼了～

十二指腸腹膜癌