生平
亞歷山大·伊萬諾維奇·奧巴林(Oparin,Alexander Ivanovich,1894~1980)蘇聯(lián)生物化學(xué)家。 生命起源科學(xué)假說的創(chuàng)始人。憑借其對(duì)化學(xué)的深刻理解,將 達(dá)爾文進(jìn)化論適用的范圍向后擴(kuò)展,用以解釋簡(jiǎn)單的無機(jī)及有機(jī)生物如何結(jié)合成復(fù)雜的 有機(jī)化合物,復(fù)雜的有機(jī)化合物又如何形成原始的生物體。
生于 俄羅斯帝國(guó)雅羅斯拉夫爾省的烏格利奇市。因?yàn)榇逯袩o中學(xué),9歲全家遷居莫斯科,中學(xué)畢業(yè)后于1912年進(jìn)莫斯科大學(xué)攻讀化學(xué)。受與達(dá)爾文相識(shí)的俄羅斯植物生理學(xué)家季米特亞捷夫影響很深,1917年通過國(guó)家考試后任莫斯科大學(xué)植物生理學(xué)助教,不久又晉升為講師。在一次俄羅斯植物學(xué)會(huì)上提出了關(guān)于生命起源的假說。1922年赴德國(guó),在著名生化學(xué)家 阿爾布雷希特·科塞爾(A.Kossel,1853~1927)實(shí)驗(yàn)室工作,受到良好的生化訓(xùn)練。1924年寫成一本名叫《 生命起源》的小冊(cè)子,在蘇聯(lián)出版。書中概述了生命演化過程的基本方面。他認(rèn)為,地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長(zhǎng)期的化學(xué)進(jìn)化逐步演化而來的。1925年開始了他一系列關(guān)于生命演化過程的化學(xué)基礎(chǔ)的報(bào)告。后隨俄羅斯生化學(xué)家阿列克謝·巴赫(A.И.Bax,1857~1946)研究植物的呼吸機(jī)制。1929年任莫斯科大學(xué)植物生化教授。1936年,他出版了另一部著作《地球上生命的起源》,進(jìn)一步闡述了他的生命起源假說。這部著作經(jīng)過1957年大加擴(kuò)充和以后的多次修訂出版,已成為世界上第一部全面論述生命起源的專著。他在這部著作和其他論文中,系統(tǒng)地說明了他的關(guān)于地球上生命起源的觀點(diǎn)(見化學(xué)進(jìn)化說)。奧巴林的生命起源假說以“ 團(tuán)聚體”和“異養(yǎng)生物先于自養(yǎng)生物”為其特點(diǎn),故又稱為“團(tuán)聚體假說”或“異養(yǎng)體假說”。他的假說已陸續(xù)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)所證明,現(xiàn)在已被廣大科學(xué)家所接受。1946年起為蘇聯(lián)科學(xué)院院士。他的導(dǎo)師巴赫去世后,盡管國(guó)家經(jīng)濟(jì)困難,但為了紀(jì)念他,還是在1953年幫助建立“巴赫生化研究所”,并在該所任院長(zhǎng),先后研究了茶、葡萄酒、沙糖和面包生產(chǎn)中的化學(xué)問題。1950~1959年,奧巴林為世界和平理事會(huì)成員,1957年他在莫斯科主持首屆世界生命起源會(huì)議,有16個(gè)國(guó)家的代表參加。第二屆會(huì)議在1963年,第第三屆會(huì)議在1970年在法國(guó)舉行。他兩次獲 列寧勛章。1970年當(dāng)選為“研究生命起源國(guó)際協(xié)會(huì)”(ISSOL,“International Society for the Study of the Origin of Life”的縮寫)主席。1980年4月21日逝世。他在生命起源方面的學(xué)說享有很高的世界聲譽(yù)。
奧巴林的工作是在當(dāng)代生物化學(xué)和 唯物主義世界觀基礎(chǔ)上進(jìn)行的。他首先提出原始生命物質(zhì)起源與進(jìn)化的假說:由氫、水蒸氣、甲烷和氨組成的簡(jiǎn)單的原始大氣和含有豐富礦物質(zhì)的原始海洋是最初形成有機(jī)化合物的場(chǎng)所。這些簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物如甲醇、甲烷酸、糖類、脂肪酸、氨基酸和雜環(huán)堿基能結(jié)合成大分子化合物。奧巴林提出在一定條件下,這些大分子能團(tuán)聚形成有一定結(jié)構(gòu)的有機(jī)物,為產(chǎn)生原始的生命物質(zhì)開辟了道路。他的假設(shè)后來被許多科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室模擬成功。美國(guó)生物化學(xué)家 ?怂褂1959年通過加熱氨基酸而自然發(fā)生蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在熱鹽水中能融合成團(tuán)聚體。對(duì)這種凝聚物質(zhì)作電光學(xué)研究,已顯示出雙膜狀物的形成。奧巴林和?怂沟难芯恐赋隽嗽忌镄纬傻淖畛跏茧A段:化學(xué)進(jìn)化過程。至于從團(tuán)聚體如何演化成具有細(xì)胞形態(tài)的生物,還待于今后的生物學(xué)研究。
學(xué)說
概述
奧巴林的生命起源三部曲 --- 我們常常說到“水是生命之源”這句話,而且在科學(xué)界持生命來自原始海洋這種觀點(diǎn)的科學(xué)家也絕非少數(shù)。那么他們是如何從水中探索生命之源的呢?
奧巴林把生命起源的歷史分為三個(gè)階段:第一步,從無機(jī)物生成有機(jī)小分子;第二步,從有機(jī)小分子形成 氨基酸、 蛋白質(zhì)、 核酸等高分子聚合物;第三步,形成具有新陳代謝、能夠自我復(fù)制的原始生命體,最終產(chǎn)生細(xì)胞。
三部曲
下面我們就來看看奧巴林為我們描繪的生命起源的三步曲吧。 在剛剛形成的原始地球上,大自然進(jìn)行著驚心動(dòng)魄、威武雄壯的活動(dòng)。天空中電閃雷鳴,地面上火山爆發(fā),噴出大量氣體和熔巖,太陽(yáng)發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線,來自宇宙空間的射線無遮無攔地射向地面,它們結(jié)合起來向原始大氣進(jìn)攻。原始大氣主要是由甲烷、氨、氫、二氧化碳、一氧化碳、水等組成的還原性大氣,這種大氣生成了甲醛與氰化氫等醛、醇、酸等有機(jī)小分子。隨著地球的冷卻,水蒸汽凝結(jié)成雨點(diǎn),大雨磅礴而降,形成原始海洋,大氣中各種不同有機(jī)物被雨水沖刷下來,落進(jìn)原始海洋中,成為所謂的“熱稀釋湯”,這就是奧巴林譜寫的生命起源的第一部曲。
生命起源的第二個(gè)階段主要發(fā)生在原始海洋中,這是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程。降到水中的有機(jī)物數(shù)量非常豐富,濃度可達(dá)1%,就像大自然廚師烹調(diào)的一鍋“原始營(yíng)養(yǎng)湯”。水中含有的無機(jī)物,能催化各種碳?xì)浠衔锏淖兓,并參與反應(yīng)成為有機(jī)物的組成部分。這些簡(jiǎn)單的有機(jī)物通過各種化學(xué)反應(yīng),形成氨基酸、糖、核苷酸直到蛋白質(zhì)和核酸等復(fù)雜的化合物。 具有新陳代謝的多分子體系的產(chǎn)生是生命起源中最關(guān)鍵的一個(gè)階段。由非生物變成原始生命是一個(gè)質(zhì)的變化,也是生命起源中最難回答也最引人注目的 問題。奧巴林根據(jù)膠體在水中凝聚成團(tuán)聚體的現(xiàn)象,提出在原始營(yíng)養(yǎng)湯中,多肽、多核苷酸和蛋白質(zhì)等大分子會(huì)凝聚成團(tuán)聚體,這些浸在鹽類和有機(jī)物中的團(tuán)聚體可以和外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)能量的變換,通過“自然選擇”,新陳代謝的催化設(shè)備日臻完善,核苷酸和多肽之間的密碼關(guān)系逐步確立,最后由量的積累發(fā)生質(zhì)的飛躍,終于誕生了生命。奧巴林曾用組蛋白和多核苷酸制成了團(tuán)聚體。
奧巴林把生命的發(fā)生看成是自然界長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,并首次從整體上建立生命在地球上發(fā)生的科學(xué)理論,因此被譽(yù)為研究生命起源的先驅(qū)。
英國(guó)學(xué)者 霍爾丹在1929年也獨(dú)立發(fā)表了類似的見解,認(rèn)為原始的大氣中沒有氧,直射下來的強(qiáng)烈紫外線作用于水、二氧化碳、氨的混合物,形成許多有機(jī)化合物,最后導(dǎo)致生命的產(chǎn)生。也有人把他們的理論稱為奧巴林-霍爾丹生命發(fā)展學(xué)說。