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我们从哪里来?到哪里去? 

  
中国科学院研究员陈均远在线交流精华


  1、当地球进入极端环境,人类很可能会最先灭亡

  【猜想猜想】请问地球上有没有可能最终只存在人类一种生物?目前没有任何证据证明生物是在多样化,却有各种原因造成了物种的不断灭绝

  【中国科学院研究员陈均远】我首先要回答这个问题,我们人类目前看起来是最庞大,其实是最脆弱的物种。生命历史告诉我们,貌似庞大的物种往往在自然环境变化的时候最先被退出历史舞台。恐龙统治了中生代一亿多年,白垩纪末由于小行星的撞击和地球上核冬天的自然环境下,被迫退出了历史舞台。我们人类今天也像一个恐龙,如果地球进入极端环境,那么我们很可能会最先退出历史舞台。第二个问题,人类不可能离开其它物种单独生存,我们与其它物种是相依相伴的兄弟姐妹的关系,因此从另外一个角度看他也不可能单独存活下来,即便他能存活下来,也不能单独。

   2、“寒武纪的生命大爆发”是否可以重来?

  【网络主持人】陈均远先生,您能跟大家介绍一下“寒武纪的生命大爆发”么?您觉得地球上会不会再出现这样的一次生命大爆发?

  【中国科学院研究员陈均远】古生物学家眼中的生命历史是一个不断变化的历史,每个新的发现都可以重写一段历史,寒武纪大爆发这个概念是达尔文时候就出现的一个特殊问题,为什么地球46亿年的漫长历史,到了距今5亿多年的时候具有复杂结构的动物在地球上突然出现?这个时代,我们古生物学、地质学家叫做“寒武纪”,但由于寒武纪地层有一系列重要的新发现,特别是以我们国家云南寒武纪地层所保存软区干的特殊发现,使寒武纪这个时代变得更加不可思议,是寒武纪的多样性出现变的更加不可思议。因此,达尔文当时所存在的问题经过一百多年以后并没有解决,而且变得更加困惑。因为在寒武纪时代,不光是三叶虫,还包括人类最早祖先或者现在跟我们共存的昆虫的祖先,都在寒武纪同时出现了,那么古生物学或者地质学把这个突然出现的事件叫做“寒武纪大爆发”。在“寒武纪”之前,古生物学家也努力寻找这些寒武纪的祖先,但是失败了,因此寒武纪的多样性出现是不是一个突然的事件呢?那么我们寒武纪大爆发也受到神创论者的欢迎,很多人相信我们这个复杂生命世界不是自然的进化过程,而是靠超自然的帮助。

  但是现在情况变了,古生物学家的生命历史是不停的被改写的历史,从上世纪末,1998年以来,在寒武纪之前四千万年的古老地层里面不仅发现了许多动物的胚胎,而且发现了很多各种各样的多细胞动物的成体化石,因此寒武纪大爆发这种起源模型受到更古老化石的挑战,因而我们认为寒武纪大爆发这个提法具有明显的片面性。这就是目前我们对“寒武纪大爆发”的理论概念的重新理解。那么第二个问题我要回答的,如果地球生命把它看成一个录像带,那么录像带倒到头重新再放一遍,是否又重新经历过第二次“寒武纪大爆发”,我的回答是,如果在自然的条件下,寒武纪大爆发所出现的一些动物的情况,很多情况下有可能再现,但是类似于我们最早具有脊椎骨的祖先的出现是基为很大的偶然性,因此,它的再现几乎接近为零。所以,我认为这个录像带第二次放有部分可以重复,有部分不可能重复。

  3、关于无脊椎动物向脊椎动物演化五个阶段的假说

  【网络主持人】陈均远先生,您提出的“无脊椎动物向脊椎动物演化五个阶段的假说”的主要内容是什么?事实依据是什么?有什么现实意义?

  【中国科学院研究员陈均远】我个人认为无脊椎动物向脊椎动物的演化是有一系列互相平行的阶梯状的演化过程,这些阶梯互相平行,包括脑袋演化,包括食性的演化,我们头部感觉器官的演化等等。我不主张把无脊椎动物向脊椎动物的演化过程看成五个阶段的演化过程,我认为脑的演化在无脊椎向脊椎动物演化过程就已经完成了第一次扩增,寒武纪早期的海口虫脑的相对大小跟现代鱼类、青蛙和爬行动物几乎是一样大小,这一次脑的扩增之后脑的大小在以后的一亿多年没有发生变化,它这一亿多年的主要变化主要发生在脑功能的分化,前脑的端脑,也就是我们大脑这一部分的发生。因此,脑的进化是一个阶梯性的发展过程。另外,现在脊椎动物头部有三个主要的感觉器官:眼睛、嗅觉器官鼻子、听觉器官耳朵,但寒武纪的海口虫只有眼睛和可能的鼻子,没有耳朵,所以头部感觉器官的发生也不是一次事件所形成的。

  另外,我们这些研究的意义还可能对寻找地外生命,特别是地外智能生命提供了一些科学的展望,如生命的起源有三个基本的阶段:生命最原始的起源、复杂生命的起源和智能生命的起源,我们地球只用了不到十亿年的时间开始了最原始的生命,但用了四十亿年或更多的时间才出现复杂的生命,因此,生命在我们的宇宙很多恒星系统可能平行的发生,因为他们所依托的恒星系统不需要有很长的寿命,只要十多亿的时间就够了,但复杂的生命出现必须有四十亿年或更多的时间,那么复杂生命的出现的最基本条件是具有很长寿命的恒星,至少要四十多亿年的时间,类似于我们的太阳,因此,复杂生命只可能在类太恒星系统中发生,所以他出现的机会比较少一些。

  智能生命的出现除了进化的必然性之外,还存在更多的偶然性,例如,我们这个老祖宗为什么在一开始就有很大的脑,其实他不需要很大的脑,第二个我们老祖宗只要有武昌鱼那么大,不需要很好的支撑系统,像脊椎骨更支撑系统,但为什么出现了脊椎骨的最原始类型。因此我们智能生命出现在历史一开始就带有很多偶然性的,如果没有脊椎骨,我们这个物种不可能进入智能阶段,我们不可能直起来,我们神奇的地方还在于有很大的脑,这个大的脑的扩增在历史起点就开始了。因此,我们地球生命植物绝灭了,重新开始新的进化,或许复杂的生命,我们吃的龙虾等会再现,但是类似人类的智能生命出现的机会是小之又小,因此智能生命在宇宙中出现是非常罕见的,但因为宇宙非常之大,我们光银河系就有一千多亿个恒星,我们还有一千多亿了智能生命存在,所以人类在寻找地外生命需要得到鼓励的事业。

  因为我们人类的智慧和能力还处于非常幼稚的状态,我们进入太空时代,如果把地球生命当做24小时,我们一秒种都还不到,可能是十分之一秒钟等等,我们即便用电子波接收来自外空文明世界的信号,美国在上世纪五十年代用奥司马项目,它只能对准十光年的一个距离,这几乎像把宇宙比喻成中国领土那么大,我们人类能够接收到现在附近星系的一个米粒那么大的空间,甚至还不到一个米粒那么大。所以,在我们目前的状况下,我们要寻找地外智能生命还有漫长的路要走,我们的物种寿命还有待生物学的发展,有一天把我们物种的生命重新改写,因为所有的物种都有生命,作为特化的生命会更长,我们的物种已经有两百万年了,自然留给我们的寿命也可能不会很长,我们真正要想跟外空的智能生命对话,我们有可能进入外空世界,我们还有待于生物学的发展,把我们的寿命改长一点。

  4、澄江动物化石群为人类出现提供了依据

  【网络主持人】陈均远先生,能介绍一下澄江动物化石群里面的一些有意思的动物吗?

  【中国科学院研究员陈均远】澄江动物化石群的意义有以下几个方面:第一它是重建地球复杂生命历史这一个关键阶段的重要化石群;第二,它是地球智能生命历史的重要起点,为了解地球之外的外空生命提供重要的依据,最有意义的化石应该说是脊椎动物的最古老的祖先类群,这些脊椎动物的祖先包括海口虫和海口鱼这两种最重要的物种,特别是海口虫,由于保存非常精致,保存了包括脑、眼睛,肌肉纤维、鳃弓、原始的脊椎骨等构造,以上的构造为探索脊椎动物脑等方面的起源提供了重要证据,同时也为回答我们为什么出现在地球、我们的出现是偶然或必然等问题提供了依据。

  5、生物的进化速度会不会越来越快?

  【网络主持人】陈均远先生,您觉得目前生物的进化速度是不是有越来越快的趋势?

  【中国科学院研究员陈均远】生命的进化速度是进化学者所关心的问题,这个进化不仅在时间上表现时快,快完了以后又变的很慢,因此很多大的快速进化被很缓慢的进化过程所割开。同时在不同生命数的不同分支里面或者不同物种之中的进化速度也不尽一样,有些物种寿命很短,几十万年就绝灭掉,有些物种经历了五亿多年漫长的时空岁月,在形态上、行为上没有发生大的变化。所以如果说现在的生命进化的速度变的越来越快还是缺乏依据,像我们人类的进化问题很可能在因素水平上变的很稳定,因为我们基因库变的很大,人类通过婚姻关系已经突破了地域关系、以及文化上的隔离,跟过去几百年、几千年不一样,都是在小村落里面互相交流,因此基基因库大就变的很稳定,所以人类的进化,智能的变化是通过向外的延伸,靠微电子如网络等等,靠社会上大的发展,不是通过脑的扩增,比如脑很大,腿很小,走路摇摇摆摆的。

  6、生物起源:普通人在灵魂深处的自问

  【古镇·夏夜·肥猫】请问陈教授,在生物领域的研究有了许许多多新的发现和新理论,但这些知识却距离我们普通人非常远,难以接触和理解,甚至可能学校里的孩子们还学习着落后或是落伍的概念,这种现象你怎么看?我们普通人怎样才能接触到?

  【中国科学院研究员陈均远】因为人类作为地球上独一无二的有思想、有智慧的生命,他一开始就有很多困惑,这些困惑包括以下几个基本问题:就是我们来自何方?我们为什么在这里?在达尔文之前多数人相信我们的存在或者我们周围物种的存在主要是由于超自然或者上帝的作为。但是我们生命,地球是一个舞台,生命在舞台上不停表演,表演了几十亿年,但是这个舞台就没有观众,谁也没有看懂,自达尔文以后,他的《物种起源》那本书就像如何看我们生命大戏的一个导读,我们人类才真正成一个认真的观众来了解和探索我们的戏是如何进行的,以及我们自身如何开始,为什么会出现在地球上等一系列问题。以上的问题其实就是人类精神文明的一个重要组成部分,也就是人类如何看世界、如何看自己的存在的一个最基本的观点。因此,不是离我们生活很遥远的一种知识,而是我们普通人在灵魂深处自问的一些最基本的问题。

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