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为什么说噬菌体是病毒

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/02 19:17:45
为什么说噬菌体是病毒
为什么说噬菌体是病毒
谁是生命的基本单位?这个问题已到了非解决不可的时候了.实际上它是与生命的定义、生物的定义、生命起源等联系在一起的.当今最令人深省的事实是:病毒、类病毒远比细胞小千百倍(最小类病毒重仅47×104道尔顿,大的病毒重也只有2.9×103道尔顿,而细胞,即使以原核细胞的大肠杆菌为例,也重达8×1010通尔额),却同样能传染疾病,同样能繁殖,并因而对人类助健康及经挤产生巨大的影响.由于能繁殖,我们必须承认它是生物.因为在自然史里我们举不出一个生物不是本身能繁殖或者是繁殖者的后代的;同样也举不出一个能繁殖的物被认为是非生物的.繁殖是生命最无可争议的特色.如果金币能繁殖,我们准备马上承认它也是生物.所以,想否定病毒、类病毒的生物地位,事实是不可能的了.
但是,“细胞是生命的基本单位”这一观念深入人心已一百多年,早已与细胞学说、进化论、基因论等融为一体构成强大的传统力量了.当新的理论还未出现时,老传统是不会自动退出历史舞台的,这要靠我们去排除干扰,去研究探讨.
一、旧理论的脆弱
老传统理论的支撑点其实是虚弱的,它们在历史上之所以流行一时.只是由于有关真理尚未被认识.
1、细胞学说
“细胞是生命的基本单位”这一认识的直接来源是细胞学说,它被誉为十九世纪的三大发现之一.影响之大不言而喻.但细胞学说根基是虚弱的.在推理上它立足于不完全归纳法.众所周知,不完全归纳所得的结论不是肯定可靠的.施莱登(Schleidan)和施旺(Schwan)只是察看了1838—1839年之前人类已知的生物就提出细胞学说的.人们当然有权问一声,有谁为他们担保他们确已看遍了宇宙里的全部生物了呢?“是哪个上帝向他们保证过:在无限的时空里决不去创造出任何非细胞的生物呢?”#.果然,他俩所没有见过的、无细胞结构的病毒、类病毒从1892年后陆续被人发现了.这两类生物把上述对细胞学说的质疑变成了冷酷的事实,粉碎了细胞学说最后一丝侥幸取胜的希望.
用细胞学说作为论据来否定病毒、类病毒的生命,那只是旧理论殉道者的唐.吉诃德感情的流露罢了,因为在逻辑上站不住脚.那就等于:首先我们没有看完全部桔子就断言“桔子都是好的”,然后发现竟有烂的桔子,便蛮横地狡辩说由于“桔子都是好的”,所以这烂的肯定不是桔子.
判定病毒、类病毒的生命应依据判定—切生物生命的统—标准——生命的定义,决不能用片面的经验总结来取代生命的标准.
2、原生质学说
舒尔兹(Schuldz)1861年创立了“原生质学说”,认为“原生质是生命的物质基础”.由于具有原生质的最小单位就是细胞,所以它是直接支持“细胞是生命基本单位”的.
然而该学说助理论依据也来自不完全归纳法,遭到的打击也是1861年后的新事实:病毒、类病毒没有原生质,却能繁殖.所以上述对细胞学说的批驳对它是一样适用的.
3、生物代谢说
用不能“独立地进行新陈代谢”为理由来否定病毒、类病毒的生命,所依据的可以说是“生物代谢说”.
一百多年前,生物学家就从已知的诸生物里归纳出所谓的生物最基本特征是“新陈代谢”.一百多年来生物学教科书里也始终这么说着.据说,病毒、类病毒专一性寄生于一定的活细胞,被用来证明它们自身不能代谢.病毒要借助活细胞的代谢系统就被用来作论据,证明病毒是无生命的.
这里首先要指出的是,即使病毒(类病毒)真地不能代谢,当人们处于不完全归纳法所得结论与事实之间时,究竟谁更可信地可充当驳斥对方的证据?是能繁殖的病毒(一种事实)还是“新陈代谢”(一个不一定可靠的归纳结论)?“太阳总会在早晨升起”,这是归纳了多少亿个日夜后的结论,但事实毕竟是终于有一天太阳会不在早晨升起的.难道面临那一天我们应放弃事实,而坚信经验:现在既是早晨,那太阳就该升起,所以那怕前面纯属虚空,它也一定就是太阳?
其次,病毒、类病毒真地不能代谢吗?任何物(只要含有一分子以上的物质)如果它能繁殖,就不可能不代谢.因为它首先要把与自己同样的物质分子制造出来,这就要有“同化”作用;至于“异化”作用,那更是万物通性,世界上还没有一个物能避免异化,能永恒不变的,任何物质的异化挂早晚要发生的.病毒在活细胞里繁殖,毕竟是病毒繁殖,而不是活细胞制造病毒.也就是说,活细胞并不会自发产生病毒,繁殖病毒都是在病毒进入活细胞后才发生的,是病毒自己起了决定性作用,造成了繁殖.所以,如果繁殖必定意昧着代谢,上述的主角是病毒而绝不是活细胞.活细胞只是被病毒利用的条件罢了.把病毒利用活细胞才麦现代谢指责为病毒不能代谢,这是把能力与现实混为一谈了.能导电、能燃烧、能爆炸决不等于正在导电、正在燃浇、正在爆炸.性能是内在的,现实却是物在环境中的实况,即内因与外因共同作用的结果.所以没有一种性能是无条件地时时刻刻在体现为事实的.病毒、类病毒需要活细胞,但细胞代谢难道就不需什么条件了吗?我们确知,在-196℃的真空里保存的细胞都停止了代谢,那它们也就算不能代谢因而是无生命的了吗?人必须要阳光、空气、营养、温暖才能生存,是不是也该算无生命的?应该提醒大家的是:历史事实是人们把一切能繁殖的物认定为生物,而决不是只把正在繁殖或时时刻刻在繁殖的物规定为生物.
顺便还想指出:“新陈代谢”究竟是什么意思至今仍是含糊一片,没有一本教科书里是有定义的.恩格斯早就指出:“新陈代谢本身既使没有生命也可以发生”,并且列举了一个制造硫酸的例子为佐证.当时的杜林(Doering)也和其它生物学家一样,只得借助在“新陈代谢”名词之前冠上一个限制词:“有机体的”或“生物的”,以示“生物的代谢”不问于一般.但正如“裤子”注明是“我的”并不能说明我的裤子有什么特殊一样,“这种解释并没有使我们前进一步”[2].
实际上可以证明,生物代谢的特殊处在于它的“再生性”[3].众所周知,生物性资源(包活象羊毛、青霉素、胰岛素、免疫球蛋白等)都属可再生资源,其实这就是再生性代谢的结果.类病毒简单到只含一种物质,却依然是可再生的.再生性代谢的根本渊源在于有自复制物质,它是产生生命的原因[4]#.
4、生命的“现象观”
病毒、类病毒只因为物质单纯,可以结晶形式贮放瓶中,象化学药品一样长期存放,由此竟也被套上了“象无生命物质”的罪名,或者被列入“生物与非生物之间的过渡物”及“既是生物又不是生物”的难堪门类里去.后面这些归类是违背形式逻辑的.这等于要我们承认:是非题可以有第三种答案或是与否之间有过渡物.对于“这是红色的吗?”可以答:“这是红与不红的色”.这是荒唐的.生命的有、无是矛盾概念.矛盾概念囊括了该种概念全部外延,不可能有空隙或过渡.男与女之间,还可以容有既男既女及不男不女,但在男与非男之间就不存在任何空隙了.
造成这种误解的根源是流行一种看法,姑且称它为生命“现象论”.这种看法把生命当作是些正在体现的现象,而不是种能力.人们要求有生命的东西是活龙活现的,至少是时时刻刻正在表现着生命现象(例如正在进行代谢)的.其实,生命是种能力[l]#.正因为是能力,所以判断死亡有时是有困难的,甚至会失误.一个人心跳呼吸停止了,该算死了,但若心肺复苏成功,那么刚才一段时间里这人算死的还是活的?若生命是现象,则刚才生命现象已无,这人已属死人.这么说,抢救竟把死人变成活人了.若是能力,则复苏成功正证明这人刚才虽心肺停止却仍保留着被复苏的能力,只要这种可能性还在,这人就不能算死.1954年从加拿大冻土层中发掘出的羽扇豆后来发芽了,从而证明躺在地下的一万年里始终是有生命的,因为它一直保存着一种能力.难道它们就不像瓶里的化学药品一样毫无动静吗?费伯格说:“一种缓步类动物变干燥后贮存在瓶子里,可以搁在架予上许多年,实际上象无生命的莱寥尔叔祖父的骨灰”[5].
能力是物固有的,只要物在,它也就在.它与有否外因相配而得以表现是无关的.不能把没通电的铜线说成是不导电的,也不能把未进入细胞的病毒、类病毒结晶说成是无生命的.有人把病毒、类病毒的起源放在了细胞的后面,理由就是若没有细胞,它们就找不到寄主,无法表现生命现象,就不算是生物.按此说法,能导电的铜及能治病的奎宁都只准起源于文明人之后.生命、导电性、可燃性等物本性都不是与物共存的,而是依赖于外界条件是否具备的.这种认识太令人羞愧了.早在一百年前,难得涉猎生物学的恩格斯就已认识到了;“这些机能我们称之为生命”[6],并且认识到;“蛋白质,即生命的唯一的独立的承担者”[7].虽然限于当时条件,恩格斯误把蛋白质(而不是把复制物质)当作生命物质,但生命是种能力以及能力只依赖该物物质本性等这些思想他是头脑里一清二楚的.
由此可见,结晶以及毫无动静而可被贮存绝不是生命的禁忌.或许我们将来要向太阳系外移居人类,会想到发射一只有冷冻室的宇宙飞船.这只诺亚方舟式的船里保存着毫无动静的冷冻型生物——保存生命但不体现生命,以度这太空间漫长的旅程;只是在到达目的地的星球后,才给予体现条件,让生物在新星球繁荣昌盛.
二、怎样正确地论证:谁是“生命的最小实体”?
先要定下格林威治子午线及赤道线,然后地球上每一点才都有了座标.力学在被牛顿认识到是研究质点的运动之后,质量、空间及时间(后二者是质点的活动舞台)便成了三维基轴,“克(质量)、厘米(空间)、秒(时间)”制便自然产生.一切力学单位都可由该制推出正反映了力学的各概念全由这三个基轴出发面引伸出来的.这是得出力学理论的正确途径.若是摆脱基轴各立一套,就等于地球上立二个格林威治或三条赤道线——那只能带来索乱.
不言而喻,生命是生命科学的原点,生物学里的特定概念诸如生物、繁殖、遗传等都应由生命派生出定义来,因为它们都是需用生命去作出解释的.细胞的地位也应由生命演绎出来,而不应由谁另辟蹊径地归纳出来,——那样做等于在赤道之外又另立一个赤道.下面就依此逻辑而论证.
1、生命是什么?
作者经过科学推理已经证实:生命就是物的“复制(自身的)能力”[1]”.这就是说,象类病毒、病毒那样能复制自己的物,象一株豌豆能造成千万株豌豆问世的物,象一对美奴利羊可造成千万对美奴利羊生存的物,象诺亚方舟中所收容的由于保存了物种就能一旦有条件便可产生众多同种物重新布满全球的物那是有生命的.将来的机器人或许会有足以乱真的肌肤及生理功能,但只要它在本性上不具复制同样机器人的能力,那它仍是无生命的;宇航员若在外空间发现一块即使拙劣得象垃圾破烂一样的物体,只要它有复制自身的能力,它也是有生命的.若有一天,人们制出的机器人真能复制自己了,那么人就是创造了一种新的生物了,这种机器人以后就无需人再费心了,只要提供复制环境,就会源源不断地制出机器人来.
可以如下地来检验上述生命定义的真实性:任何特殊规定下的特种物,当(也只有)撤除该规定(特色)后,就会成为非特种物.表明种的内涵(即特色)失去了.例如,撤除红色,红色物就成为非红色物;撤除爆炸性能,爆炸物就成了非爆炸物了.而生物界,只要撤除“复制能力”,就立即成为非生物界了.本质上(而不是现象上、条件上)没有复制能力的人兽草木,无论它们生长、应激、代谢、肌肉活动、呼吸心跳等多么美妙,都与人工血球、人工心肺、机器人无异了.这些物与手表一洋,何时毁坏就完了.诺亚方舟载满的若是这些物,就与一般手表无异,怎能期望它复兴—个生物世界?相反,一个物即使象一块结晶一般死寂(如病毒),只要它能复制,也就是能繁殖,谁能阻止它进入生物界?生命并不与结晶或呼吸命定地联系一起,也不必然意味着细胞或肌肉或大脑,却确实必须意味着有复制能力,它给了每一代生物以绵延后代的能力,使整个生物界有万世永续的能力——这就是生物界的标志,是整个非生物界所没有的.生命界一切其它巧妙在非生物界都可以模仿(仿生学),唯独这复制性却是两界的永恒差别(哪个非生物一旦学会了这本领,它马上应升格为生物了).
2、生物是什么?
生命定义理应能演绎出生物的定义:生物就是有复制能力的物或能复制(自身)的物.
世界上怎么会有这种物的呢?也就是说,生物的复制能力怎么会有的呢?这是在了解生物的本质了.但这仍是可以演绎出来的.
假若有一个死囚,单独关在牢房内,又确无人帮助,而他竟逃跑了,那么结论很清楚:他靠自己逃跑的.
但如果囚犯是二个,分别在二个牢房里,都逃跑了,那就不能武断甲犯一定是靠自己逃跑了.因为可以只是乙是靠自己逃跑的.而甲是乙放跑的.
囚犯更多,方式就更多了,但总之有一点是肯定的:固然不需要每个囚犯都靠自己逃跑,却必定要有(至少是一个)自己逃跑者(原发逃跑者).否则,既不会发生他放跑别人的事,也根本不会发生越狱这种事.也就是说,这类事里,原发逃跑者总是根本性原因.
同样,如果生物内只含有一种成份(如类病毒就是)A,那么该生物之所以会复制极易确定:一定是靠A自己复制了自己(自复制也有定义的,根本条件是A本身的存在是制造A的必要条件[4]#),即A是原发复制者.如果生物由二种成份组成,设为A及B.这时,需制出的产品有A及B两种,而由谁制出的可能性有三种:或A或B或AB兼之.所以,制出二种产品全部可能方式有3即9种,详见表:(图略)
如果生物由三种成份组成,其复制途径的分析更复杂了,此时产品有A、B、C三种,制造者就有7种可能,即A、B、C、AB、Bc、AC及ABC,故共有73即343种制出ABC的方式.很显然,生物的组成成份越复杂,这种分析也越繁杂.但人们尽可以一一排列,用完全(数学)归纳法给予归纳,最后必得如下规律:生物的组成成份中必定要有原发(即它是以自己的参与为复制自己的必要条件的)复制者(至少一种).原发复制者是造成生物有复制性能的根本渊源,生物组成物质中除去原发复制者成份之外都是些由原发复制者(直接或间接)派生制出的成份[4]#.这就是复制定理.它把生物产生的原因告诉我们了:生物的产生是由于世界上有复制物质——原发复制者.一切生物,要么全系原发复制者——复制物质所组成(这种生物应称为原发性生物);要么只有局部是复制物质,其余物质的复制完成是靠复制物质派生制出的(这种生物应称为次生成继发性生物).两者中复制物质都是造成生命的终极原因.
门捷列夫发现元素周期表是通过该表能预测未知元素的特性而事实又印证了这些预测,从而使全世界大为折服的.生命定义及复制定理也可作出预测,也将获得事实准确印证,从而使全世界折服.
预言一是:一切地球生物体内一定都含有(至少一种)原发复制者.相应事实是:至今为止,人们只知道核酸(含DNA及RNA)是复制物质,而所有地球生物确实都含有DNA和/或RNA.
预言二是:一切生物要么是原发复制生物,它们纯由原发复制物质组成;否则必定是次生复制生物,它们是由原发复制者及其派生物质组成的.相应事实是:已知类病毒只含核酸一种成份,与我们预测的原发复制性生物相符;而除类病毒之外的生物(从病毒一直到人)都还含有非复制物质(如蛋白质、脂、糖等),与预测的次生复制性生物相符.
预言三是:一切次生复制生物的复制均以原发复制成份为渊源,复制物质不仅使自身复制还以派生制出为手段完成全成份的复制.相应事实是:
(1)除了类病毒(它是原发复制生物)的复制是“全或无式”的、瞬刻性成立、因而表明是直接复制外(类病毒分子复制完毕的前后,瞬刻间新生物由无到有了,而且新生物一成立就终身如此了,无须再生长,也无须什么发育.可见,生物要么还未成立,即无,那怕还差一个核苷酸也不行,还不是该种类病毒;瞬刻间,又非但成立且已完全无缺了.总之,新的类病毒作为一个新的生物以及作为其亲体的一个复制品,这二件事是同时突然成立的),其它所有生物(从病毒到人)的复制都是“种子发育式”的、主体预成并经因果序列性发育时期的、非瞬刻性完成的.