本书系统地介绍了生命的起源与进化的各种理论,分析了自古希腊以来人们对生命本质、生命起源与进化的认识历程,并提出了新的进化观点和新的生命起源观点。将哲学中的生命观以及生命中的哲学思想进行了有机整合。这是生命科学领域的热门问题。本事视角独特,没有模仿任何一本书,且有全新的思想与观点。该书肯定会畅销。
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目录
前言
第一章哲学、本原与动因 1
一、哲学、形而上学与辩证 法 2
1. 哲 学 2
2. 形而上 学 4
3. 辩证 法 4
二、哲学家关于万物本原的认识历 程 4
三、古希腊哲学家关于变化发展与普遍联系的世界 观 6
1. 泰勒斯——最早的西方哲学家,认为万物由水产生又复归于 水 6
2. 阿那克西美尼——气的稀散和凝聚引起物质性质的变 化 7
3. 赫拉克利 特 切皆流,无物常住 7
4. 恩培多克勒——四“根”学 说 7
5. 阿那克萨戈拉——“种子”学 说 9
6. 留基波和德谟克利特——原子学 说 10
7. 亚里士多德——变化的不同形 式 10
四、古希腊哲学家关于对立统一与万物动因的世界 观 11
1. 早期的毕达哥拉斯学派——数与事物的对立,辩证法的萌 芽 11
2. 赫拉克利特——相反者相成,对立面在斗争中转化与发 展 11
3. 恩培多克勒——外在的“爱”与“争”导致宇宙万物的离 合 12
4. 阿那克萨戈拉——“努斯”是万物的动因 14
5. 亚里士多德——同类物被同类物作用,相反面总在同类 中 15
五、莱布尼茨一“有活动能力的”单 子 15
六、黑格尔的客观唯心主义辩证 法 16
1. 黑格尔哲学的开端——“有”和“无” 16
2. 黑格尔辩证法的体 系 18
3. 黑格尔列举的对立统 一 20
七、唯物主义的辩证法一古希腊哲学与黑格尔哲学的统一 21
1. 唯物主义辩证法之根——古希腊的朴素辩证法与黑格尔的唯心主义辩证法 21
2. 万物皆 变 切产生出来的东西,都一定要灭亡 22
3. 物质不灭——任一物质的灭亡必将伴随另一物质的产 生 23
4. 恩格斯列举的对立统一 23
八、生命世界中的对立统一 24
1. 个性与共 性 24
2. 开放性与封闭 性 25
3. 生与 死 25
4. 遗传(稳定)与变 异 26
5. 种间的对立关系——捕(牧)食者与猎(食) 物 26
九、围绕辩证法之 争 27
1. 对事物中存在对立统一因素的否 定 27
2. 对“正题一反题一合题”或“否定之否定”的批 判 28
3. 将辩证法等同于一种万物有灵 论 29
4. 辩证法一一至少在具有灵魂的生命世界是有用的法 则 29
结语 30
第二章自然界之循环 32
一、循环的生成与消灭一一概念与逻 辑 32
1. 亚里士多德论生成、消灭与质 变 33
2. 亚里士多德论必然性一永恒性一无限性一循环 性 34
3. 黑格尔一一认识的无限循环过 程 34
4. 马克思一一具有历史性轨迹的循 环 35
二、非循环的世界观一走向上 帝 35
1. 阿维森 纳 35
2. 安瑟 伦 36
三、宇宙与地球地貌的循环生成与消 灭 36
1. 宇 宙 无始无终,循环往复 36
2. 地貌一一隆升与侵蚀的轮 回 36
四、自然界中元素的循环生成与消 灭 37
1. 哲学家思考的循 环 37
2. 现代案例一一碳的循 环 39
五、自然界中生命的循环生成与消 灭 41
1. 个体的生活史循环 41
2. 组织水平的循环一一血液循 环 41
3. 生化水平的循环一一艾根的超循 环 41
结语 43
第三章欧洲哲学家和科学家对生命本质的认识历程 44
一、早期希腊哲学中的物活论思想 44
1. 泰勒斯 灵魂是一种引起运动的能力,无生命的事物也有灵魂 45
2. 阿那克西美尼——灵魂是 气 45
3. 赫拉克利特——灵魂是火 45
4. 恩培多克勒——每种元素都是某一灵魂 46
5. 德谟克里特和留基波——球形的原子是灵 魂 46
6. 第欧根尼——气既是灵魂又是理 智 46
二、阿那克萨戈拉——植物也有心灵,灵魂就是心 灵 46
三、毕泰戈拉的灵魂观一灵魂不朽,且轮回转 世 47
四、亚里士多德的“系统”生命观——灵魂与躯体的结 合 48
1. 亚里士多德的“生命”定 义 48
2. 亚里士多德论灵 魂 48
3. 亚里士多德的灵魂观——原始遗传思想的萌 芽 50
4. 躯体是灵魂的运载工 具 51
五、亚里士多德论动植物生存的动因——食物与繁 殖 51
1. 动物围绕食物与繁殖而辛 劳 51
2. 土地是植物之母,太阳是植物之父 52
3. 呼吸是动植物的共同特征吗? 52
4. 植物无感觉,动物中只有人才有意 想 52
5. 为了食物的种内和种间争 斗 52
6. 动物为了生存而迁徙 53
六、卢克莱修的灵魂观——身体能死,灵魂也 然 53
1. 身体是灵魂的容 器 54
2. 任何生命离不开营 养 54
七、笛卡儿的“机械”生命观一身体似一台神造的自动 机 55
八、霍布斯的“运动”生命观一生理性运动、行为运动与意识运动 56
九、莱布尼茨的客观唯心主义生命观一灵魂与肉体不灭,机器套着
机器 57
十、梅特里的“系统”生命观一身体似一台由养料驱动的自动机系统
58
1. 人和动物都是一台台由普通物质构建、由养料驱动且寿命有限的自动机…58
2. 人和动物都有心 智 种物质复杂化的产物 59
3. 人体是一个复杂的自动控制系 统 60
4. 有机物与无机物的本质区 别 运动始基 61
十一、霍尔巴赫的生命观 集合与隐藏式的自发运动 61
1. 生命是一种隐藏式的自发运动的集 合 61
2. 生命无时无刻不在获得或丢 失 62
3. 生命需要合适的原素比例 62
十二、康德的“目的论”生命观一整体性、内在目的性、自组织性与自 繁殖性 63
1. 生命具有内在目的性和自组织 性 63
2. 生命具有内禀的遗传本 性 64
3. 生命具有一种自传播的形成力 量 64
4. 生命的建造来自物质的同 化 64
5. 植物具有再生、适应与修复特 性 64
6. 生命是一个有机的整 体 65
十三、黑格尔的“辩证”生命观一对立面的统一 65
1. 生命是目的和手段、原因和结果的同 一 65
2. 植物的生命一一同化与异化的统一 66
3. 灵魂——肉体与精神的中 介 66
4. 动物依赖于植 物 66
十四、叔本华的生命观——求生、生殖、母爱和竞争 66
1. 个体的生死——种族脉搏的律 动 66
2. 为何生命如此仓促? 67
3. 求生、生殖与母爱一一生命之物的内核与本 能 68
4. 竞争一一永不停息的战 争 68
十五、恩格斯的生命观一运动和静止的相对平衡 69
1. 死亡是生命的重要因素一一生就意味着 死 69
2. 生命一一运动和平衡的活的统一 69
十六、柏格森的生命观 生命就是延绵 69
1. 生命不是可逆-决定性的,而是不可逆-随机性 的 69
2. 生命延绵的基础一一记忆、智力、意识与生命之 流 70
3. 有机界并不和谐,和谐只是原则上存在于趋向而不是状态之 中 70
十七、物理学家薛定谔的生命观一生命通过汲取负熵建立有序 71
1. 从热力学看生命一一有机体就以负熵为 生 71
2. 从统计学看生命一一精确性需要巨大的结 构 72
3. 对薛定谔生命观的质 疑 72
十八、生命定义的演变 73
结语 75
第四章生物的生殖、发育与遗传 77
一、古希腊哲学家亚里士多德论动植物生殖 77
1. 雌、雄性的定 义 78
2. 动物的生殖类型一一胎生、卵生与蚴 生 78
3. 动物的两性交配与杂 交 79
4. 一些动物的本能行为——护幼 80
5. 繁殖的悲剧——产后死亡,或遭子代残 杀 80
6. 动物生殖调控的复杂 性 80
7. 植物中存在雌雄同株的现象吗? 80
8. 植物繁殖的多样性与混合 性 81
二、古代至18世纪的发育观一渐成论与预成论之 争 82
1. 希波克拉底——最早的渐成论思想,鸟和人在胚胎发育上有相同之处 82
2. 亚里士多德——提出生物发育的预成或渐成论,但更倾向于后 者 82
3. 塞涅卡——主张精源论和预成 论 83
4. 哈维——鸡卵的发育支持渐成 论 83
5.17?18世纪上半叶的预成论 83
6. 莫泊丢——用双亲在子代中的混合特征驳斥预成 论 84
7. 沃尔费和E.达尔文——个体发育是一个由简单到复杂的演化过 程 84
三、19世纪以来的发育观一生物发生律、机械论与活力 论 85
1. 贝尔——提出胚胎发育渐成性的“贝尔法则” 85
2. 施莱登等的细胞学说——发育是一个细胞分裂过 程 86
3. 魏斯曼——核决定子假 说 88
4. 鲁——发生机械论学 说 89
5. 德里施——反对发生机械论,提出“活力论” 90
6. 施佩曼和曼戈尔德——胚胎诱导作 用 91
7. 薛定谔、沃森和克里克——生命的发育进程遵循于染色体中的遗传密码…92
8. 分化——稳定性与变异性的统一 93
四、古代(古希腊-古罗马)哲学家的朴素遗传 观 93
1. 恩培多克勒——最早的遗传思想萌芽,子代形貌由父母因素共同决定 94
2. 亚里士多德——种子是潜能意义上的存在,精子比卵子更重 要 94
3. 卢克莱修——种子或种族具有遗传稳定 性 96
4. 盖伦——精子和卵子混合之后才有胚胎发 育 96
5. 奥古斯丁——种质是事物的胚 芽 96
五、近代的动物遗传 观 97
1. 列文虎克——提出“精液中小动物”的观 点 97
2. 莫泊丢——身体的每一部分都提供胚 芽 97
3. 布丰——子代源自精子和卵 子 97
4. 拉 梅特里——父母对子代特征的遗传贡 献 98
5. 邦尼特——主张雌体内存在“胚芽” 98
6. 赫尔德——雌、雄两性决定子代的形态多样性和定型 性 98
六、拉马克的遗传理论一获得性遗 传 98
七、科学遗传学的起航一植物杂交与孟德尔遗传定 律 99
1. 科尔罗伊德——用植物杂交揭示植物的有性生殖行 为 99
2. 诺丁——发现植物在有性生殖过程中性状分离的现 象 100
3. 孟德尔——“性状分离定律”和“自由组合定律” 100
八、达尔文的泛生论——微 芽 101
1. 达尔文的微芽理 论 102
2. 对泛生论的批判与否 定 102
九、孟德尔遗传定律的补充与发 展 103
1. 授精与细胞分裂的显微观察——细胞核融合与染色体行 为 103
2. 魏斯曼的种质连续性理论——遗传物质的化学 化 104
3. “萨顿-鲍维里假说”——遗传因子位于染色体上 105
4. 摩尔根的遗传定律——基因的连锁与互 换 106
十、遗传物质的化学 密码之解密 107
1. 米歇尔——第一个制备“核素”的 人 107
2. 科赛尔——证明存在两种核酸,脱氧核糖核酸和核糖核 酸 107
3. 查伽夫——发现腺嘌呤/胸腺嘧啶和鸟嘌呤/胞嘧啶之比约为1 107
4. 薛定谔——预见了遗传密码本的存 在 107
5. 沃森和克里克——揭示了 DNA双螺旋结构 109
6. 沃森的中心法则——“DNA—RNA—蛋白质” 109
结语 110
第五章生物进化论简史 112
一、古希腊哲学家的生命进化 观 112
1. 阿那克西曼德——人是从鱼而 来 112
2. 恩培多克勒——“适者生存,自然选择”思想的萌 芽 113
3. 亚里士多德——积微渐进、永不停息的生命创造,“伟大的存在之链”…113
二、近代分类学创始人林奈一信奉物种神创论,从不变到可 变 114
1. 林奈的生命科学观——分类是基 础 114
2. 林奈初期的生命观——信奉物种神创 论 115
3. 林奈后期的生命观——部分承认物种可 变 115
4. 恩格斯对林奈思想的评价——绝对不变性世界观的时代缩 影 115
三、解剖学与古生物学家居维叶——器官相关法则,不变与灾 变 116
1. 器官相关法则与器官不变 论 116
2. 灾变——地史上的物种大灭绝 117
四、18世纪的物种进化 观 117
1. 外交官和旅行家马耶——物种总在变化,新获得的性状可以遗传 117
2. 博物学家布丰——进化论的真正先 驱 117
3. 哲学家霍尔巴赫——人类也是自然的产 物 119
4. 哲学家康 德 个世界存在的最后目的就是创造本身 119
5. 医生E.达尔文(达尔文的祖父)——拉马克和达尔文进化论的前身 121
五、19世纪达尔文之前的进化 论 122
1. 博物学家拉马克——内在复杂化趋势、用进废退与获得性遗 传 122
2. 诗人歌德——生物从低级到高级地发展的“持续法则” 124
3. 哲学家黑格尔——生命是从机械性经化学性到内在目的性的演 进 124
4. 地质学家布赫——从化石看,环境改变导致新种从较旧的形态中形成 125
5. 业余博物学家钱伯斯——进化既有进步,也有退 化 125
6. 博物学家奥肯——放弃独立性的多细胞起源,物种可以缓慢演 变 126
7. 博物学家华莱士——自然选择理论的共同发现 者 127
六、博物学家达尔文的进化论一随机变异、生存斗争与自然选择 127
1. 达尔文进化论的核心——个体变异、生存斗争与自然选 择 127
2. 新物种如何得以形成? 129
3. 大灭绝——旧类型被新类型排挤的结 果 131
4. 共同由来理论 132
5. 近亲交配导致衰 退 132
七、达尔文之后的进化 论 133
1. 杜林——从无机界向有机界的过渡,是一个没有质变的平滑过 程 133
2. 海克尔——“生物发生律” 133
3. 恩格斯——从第一个细胞到人的进化,进化亦退 化 133
4. 德弗里斯——生物进化的“突变论” 134
5. 柏格森——进化是一种延 绵 134
6. 德日进——达尔文主义和拉马克主义的“共生” 135
7. 新达尔文主义和综合进化 论 136
八、物种概念的演 变 136
1. 雷 个物种可通过种子繁殖而永远延续 136
2. 布丰——生殖隔离是鉴别物种的重要标 准 137
3. 居维叶——物种在一定限度内永远存在下去,变种是物种偶然的再细分 137
4. 达尔文——物种是一个在极长的时期内一面改变、一面分化的产 物 137
5. 迈尔——生物学物种概 念 138
结语 138
第六章进化论——超越达尔文 140
一、达尔文进化论的核心与所谓的“哲学贡献” 141
二、对达尔文的物种形成观之解 读 142
1. 成种的内在条件——连续变异的累 积 142
2. 成种的外在条件——没有空缺的位置就没有自然选 择 143
3. 成种的过程——新旧变种更 替 143
4. 地球上物种的分化趋势——不可能无限增 加 144
三、围绕达尔文进化论之 争 145
1. 变异从何而来? 145
2. 自然选择和适者生 存 种定义的循环? 148
3. 来自恩格斯的批评——马尔萨斯的“斗争”是自然选择的唯一手段吗? 151
4. 达尔文理论能解释在进化的独立路线中出现相同器官的现象吗? 151
5. 达尔文理论能解释“不可降低的复杂性”吗? 152
6. 进化论——以辩护代替求证的理论? 153
四、谁是谁非之我 见 154
1. 渐变与突变,孰对孰错? 154
2. 生命界不存在目的性吗? 154
3. 什么才应该是自然选择的真正含义? 155
4. 马尔萨斯的“斗争”对物种分化真的是如此重要吗? 156
五、关于生物界目的性之我见一既有也没 有 157
1. 生命内禀的原始目的性——获取阳光(或食料)、求生与繁 殖 158
2. 物种“嗜好”无目的性的创 造 158
六、为何地球上演化出数以百万计的生物物种? 159
1. 地球上的物种——已知约有175万种,以昆虫最 多 160
2. 关于物种创造的先人之 见 160
3. 物种创造的遗传学机制——源自有性生殖物种基因库的反复分 裂 161
4. 物种创造的生理学机制——氧化环境对物种分化的巨大贡 献 163
5. 物种创造的生态学机制——生态位的不断创造与细 分 164
七、自然选择的方向性一依赖于物种的生态功能与生存环 境 165
1. “进步”一“高等”一“更好” 165
2. 为何自然界不同等级生物能够共存? 166
3. 自然选择的方向性——受制于生态功能与生存环境两大生态因 素 166
4. 分解者之选择方向性——快速的分解代谢,因此细菌独霸天 下 167
5. 陆生植物之选择方向性——最大的光能利用,因此群落结构立体 化 167
6. 海洋藻类之选择方向性——漂浮于表层获得阳光,进化停留于原始微藻 168
7. 动物之选择方向性——捕食与被捕食的军备竞赛,虫与花的互惠进化 168
八、进化论之个 性 169
1. 月见草与果蝇的随机变异——突变 论 169
2. 拟态物种的微小变异的连续累积——渐变 论 170
3. 长颈鹿的脖子与洞穴动物的眼睛——用进废退,获得性遗 传 171
4. “爱尔兰麋鹿”的过度发育——直生论 173
5. “完美”适应或自然选择的代价与命运 174
九、物种分化速率依赖于体制的可塑 性 176
1. 有性生殖物种的分化速率随体积增大而降 低 176
2. 无性生殖微生物的种类稀少,从公共基因库中组合物种实现快速适应 177
3. 体制越简单,可塑性越大,成种速率越 快 178
十、拉马克主义之还魂——进化依赖于遗传,但也不能缺少适应 180
1. 分子遗传学家对博物学家的清算——基于适应的获得性遗传被彻底否定 180
2. 动态特征偶联“用进废退”,而静态特征偶联随机变 异 181
3. 围绕拉马克进化论之争的核心——什么决定了遗传系统? 182
4. “没有东西是无用的,是没有目的的” 183
5. 人类思维的发展为获得性遗传提供铁 证 184
6. 生命=种族的记忆+个体的学 习 184
结语 186
第七章生命起源论简史 188
一、古希腊哲学家的生命起源 观 188
1. 阿那克西曼德——生命源自海 洋 189
2. 恩培多克勒——生命是宇宙演化的产物,“爱”的冲力使元素混合而产生
生命 189
3. 阿那克萨戈拉——生命早已在“种子”中亘古存 在 190
4. 伊壁鸠鲁——生命由原子碰撞而 成 190
二、近代以来的生命起源 观 190
1. 活物出自大地之初的混 沌 190
2. 生命起源于原始海洋胶状 物 191
3. 生生相生的生源 论 191
4. 生命的起源是通过化学途径实现的——化学进化 论 191
5. 宇宙胚种论(或泛种论 ) 193
三、从天体与地球化学看生命的起 源 194
1. 生命不过是浩瀚宇宙之一 粟 194
2. 宇宙-地球-生命的元素既相似又不完全相 似 194
3. 地球上的水圈——生命演化的必要条 件 197
4. 地球表面的平均能量——支撑最大的分子复杂 性 198
5. 地球上的大气圈——“天文学上的荒唐” 198
四、从无机物通向简单有机物之路一实验证 据 199
1. 构成蛋白质的氨基酸几乎都能在人工条件下产 生 199
2. 其他低分子有机化合物的生 成 207
3. 对米勒实验的批 评 210
五、简单有机物的聚合一实验证 据 211
1. 氨基酸的聚合 211
2. 糖的聚 合 214
3. 核苷酸的聚 合 214
六、有机物起源的太空生物学证 据 215
1. 土星的卫星 216
2. 彗 星 216
3. 陨 星 217
七、原始地球上的“化学进化” 220
1. 高能——推动低分子有机化合物合成与聚合之必 需 220
2. 低分子有机化合物的聚合——并不完全随 机 221
3. 材料虽有,但如何“自动地”组装成细胞呢? 221
八、关于细胞起源的若干重大疑 问 222
1. 研究细胞起源面临的困 难 222
2. 对生物大分子与细胞随机形成的质 疑 222
3. 分子能自组织成细胞吗? 223
4. “细胞重建”学说能揭示细胞的起源吗? 225
5. 为何生命只有一套遗传密码? 227
6. 先有核酸(信息)还是先有蛋白质(结构)? 227
7. 先有复制(基因)还是先有代谢? 229
8. 第一个细胞的形成——3个独立进化原件(膜、代谢和复制)的机缘整合 229
九、RNA世界假说——生命起源之RNA在先 论 230
1. 现代RNA和DNA特性之比 较 230
2. 何为RNA世界假说? 230
3. 对RNA学说的质 疑 233
十、关于生命起源的其他各种学说 234
1. “原始汤”假说(“soup” hypothesis) 234
2. 黏土假说(clay hypothesis) 235
3. 脂质世界假说(lipid world hypothesis) 236
4. 多憐酸盐假说(polyphosphate hypothesis) 237
5. 辅酶世界假说(coenzyme world hypothesis) 237
6. 铁-硫世界假说(iron_sulfur world hypothesis) 238
7. 锌世界假说(Zn-world hypothesis) 238
8. 多环芳烃世界假说(PAH world hypothesis) 239
9. 代谢在先模型(“metabolism first”model) 239
10. 自催化假说(autocatalysis hypothesis) 240
11. 自组织和自复制假说(self-organization and replication hypothesis) 240
12. 深部热液生物圈模型(“deep-hot biosphere” model) 241
13. 深海喷口假说(deep sea vent hypothesis) 241
14. 热合成世界假说(thermosynthesis world hypothesis) 242
15. 放射性海滩假说(radioactive beach hypothesis) 243
16. 紫外线和温度辅助的复制模型(ultraviolet and temperature-assisted replication model) 243
17. 水泡假设(bubble hypothesis) 244
18. 多起源假说(multiple genesis) 244
结语 245
第八章原核微生物的代谢 247
一、生命的本质——电子(质子)驱动的元素组合游 戏 248
1. 细胞内能量转换的基础——氧化还原反应的耦 联 248
2. 细胞内能量转换的核心过程——电子传递 链 249
3. 微生物的能源和碳源——多样而复 杂 251
二、化能细菌的电子传递 链 252
1. 氨和亚硝酸盐氧化细 菌 253
2. 铁氧化 菌 254
3. 无色硫细 菌 256
4. 氢氧化细菌 256
三、不产氧光合菌的电子传递 链 257
1. 光合细菌特性的比 较 257
2. 不产氧光合菌的电子传递 链 258
四、一种特殊的“光合作用” 259
1. 视紫红质——特殊的光感受 体 259
2. 感光分子——视黄醛的工作原 理 260
3. 同样的感光物质服务于完全不同的生存目 的 261
五、细菌特殊的C02固定方 式 261
1. 逆向TCA循 环 261
2. 厌氧的乙酰辅酶A途 径 262
3. 其他途径 264
结语 264
第九章光合作用概述 266
一、光合作用概 述 266
1. 光合作用的基本原 理 266
2. 光合作用的主要器 官 267
二、光合作用的核心机构——光化学反应中 心 269
1. 光化学反应的平台——PSII和PSI 269
2. 光化学反应的核心——电子传递 链 271
三、光能吸收与传递的主角一光合色 素 273
1. 主要的光合色素及结 构 273
2. 光合色素对光的吸收特 征 275
3. 色素在不同光合生物中的分 布 276
4. 细胞中光合色素的合成途 径 277
5. 太阳光能的吸收与传 递 281
四、光合作用的搬运工一电子/质子载 体 283
1. 质 醌 283
2. 细胞色 素 284
3. 质体蓝素 284
4. 铁氧还蛋 白 285
5. 铁氧还蛋白-NADP+还原 酶 286
五、电子流形成的基础一水的裂解机 制 287
1. 水的裂解机构——PS II的精细结构 287
2. 水的裂解过程 290
3. 水裂解的重要意 义 291
4. 产氧蓝藻中的不产氧光合作用 293
六、光合碳同化与呼 吸 293
1. 光合碳同化——光合作用的第二 步 293
2. 卡尔文循环——碳同化的核心过 程 294
3. 糖酵解——最古老的呼吸产能方 式 296
4. 三羧酸循环——有氧呼吸的核心过 程 297
5. 代谢的特点——氧化的高效性与循环的交织 性 297
结语 299
第十章蛋白质、RNA与DNA 300
一、蛋白质一多样的氨基酸、侧链与结合力是结构多样性的基础 300
1. 肽键——氨基酸通过缩合形成多肽链 300
2. 键能——共价键远高于非共价 键 301
3. 蛋白质结构的多样性——形成复杂的三级、四级结 构 302
二、核苷酸一信息单元与能量“货币” 304
1. 作为核酸基本单元的核苷酸——遗传信息的载 体 304
2. 作为辅酶的核苷 酸 合成与分解代谢的参与者 304
3. 作为高能化合物的核苷酸——生物体内的能量货 币 307
4. 生物体内的高能化合 物 308
三、脱氧核糖核酸一遗传信息的载 体 310
1. 脱氧核糖核酸的结 构 种通过氢键维系的双螺旋 310
2. DNA的复制——半保留式 312
四、核糖核酸(RNA)——蛋白质与DNA之间的桥 梁 314
1. mRNA 合成蛋白质的蓝图 315
2. tRNA——mRNA上遗传密码的识别者和氨基酸的转运者 316
3. rRNA——合成蛋白质的工厂 317
4. RNA的合成——在细菌中只由一种RNA聚合酶就能完成 317
五、蛋白质、RNA和DNA合成之比 较 318
1. 核酸的合成——以固有的DNA为模板,由蛋白质完 成 318
2. 蛋白质的合成——以mRNA为模板,由tRNA、rRNA和蛋白质联合完成 321
3. 核酸和蛋白质的合成都需要能 量 321
4. 生命工厂——图纸(DNA)、装配者(RNA)和产品(蛋白质 ) 323
六、生物大分子中的芳香族化合物与杂环化合 物 323
结语 324
第十一章生命之根——追寻共同祖先之梦 325
一、共同祖 先 325
1. 共同祖先的思想从何而来? 325
2. 如何探寻共同祖先? 326
二、朦胧的曙光——来自“神奇”的rRNA分 子 327
1. 分子钟的概念 327
2. 基于16S rRNA或18S rRNA的系统进化树 328
3. 新分类体系的提出——古菌作为一个独立的 域 329
4. 与古菌地位相关的其他特 征 329
三、对Woese的系统进化树之疑 问 333
1. 进化树的基部结构看似迎合了 “常识” 333
2. 结构与时间的关系未必就那么完 美 334
3. 基因转移与丢失的捣 乱 335
4. Woese对共同祖先假说的修正 335
5. 无法验证的逻辑假定或前提条 件 336
6. 共同祖先或许只是一个已经逝去的影 子 336
结语 337
第十二章生命起源在光合系统的进化中启程 339
一■、关于原始生命创造的动因 340
1. 业已消失的证 据 340
2. 生命的冲动 341
3. 用达尔文的理论来解释化学进化的动 因 341
4. 自组织 论 342
5. 套盒理 论 342
6. 智能设计 论 344
7. 神创 论 346
二、关于第一个细胞诞生的猜 测 346
1. 第一个细胞——生命起源最大的难 关 346
2. 来自神创论者的批 判 347
3. 现代生物的细胞膜结 构 347
4. 曾经的主要学说——团聚体学说和微球体学 说 348
5. 囊泡学 说 349
6. 脂双层为脱水的大分子聚合过程提供微化学环 境 350
三、太阳光能是生命起源与扩展的根本动 因 351
1. 生命开始的缘由——光能驱动下基础化学构件的耦合与演 化 351
2. 光合系统的基本构件——在生命前夜的“有机汤”中可能存在吗? 352
3. 水成为电子供体才是生命得以扩展与蔓延的根 本 355
四、光合作用起源之素 描 356
1. 从感光分子到光合色 素 356
2. 细胞被膜与光系统的协同演 化 356
3. 高效光合作用的选择——通向酶的诞生之 旅 358
五、神奇的卟啉环——点亮了生命之 光 359
1. 血红素与叶绿素之间在结构上的同源 性 360
2. 为何化能营养菌也存在如此复杂的电子传递体? 360
3. 嗜热产甲烷古菌可能是LUCA吗? 362
4. 甲烷古菌的辅酶F4M在结构上与叶绿素和细胞色素同 源 362
5. 古老的卟啉环——生命起源自光合作用的可能证 据 363
六、逆中心法则的生命演化——从蛋白质—RNA—DNA 364
1. 在化学结构上,蛋白质配作催化剂,而核酸配作遗传信息载体 364
3. 从RNA到DNA的演化之路 366
4. 用mRNA拼接DNA的证 据 367
七、细胞分裂机制是如何产生的? 368
八、如何解释细胞遗传机制的产生及密码的通用性? 369
九、细胞演化之旅一结构个性化、物质功能化、反应次序化和过程程序 化 371
1. 结构个性化(细胞膜、内膜 ) 371
2. 物质功能化(脂质、蛋白质、RNA、DNA、糖类 ) 371
3. 反应次序化(反应循环及其连接 ) 372
4. 过程程序化(遗传信息体系及传递 ) 372
十、生命感觉之心灵化一从化学性—感觉—知觉—精神性的扬升 373 结语 374
主要参考文献 375]]>