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生命的起源和演化：探究生命的奥秘在人类的漫长历史中，生命一直是一个神秘而充满探究的话题，数百年来，科学家们一直在尝试解开生命的奥秘。
在本文中，我们将深入了解生命的起源和演化，探讨我们如何解释生命的奇迹。
一、生命诞生的探究生命何以诞生？这是人类考古学和科学领域永无止境的话题之一。
人们最初想到的就是上帝创造了没事儿干的人类，但现代科学已经为我们提供了许多关于生命起源的理论。
1、原始海洋生命起源论在20世纪初，一位格鲁吉亚人，科学家及哲学家奥波昂·欧帕兹认为，生命的起源是从化学反应中产生的。
他的实验表明，原始大海中，存在着一些简单的有机物质，这些有机物质可以在无氧环境中发生发酵，生成氨基酸、脂肪酸和碳水化合物等，还可以产生核苷酸和蛋白质分子，这些物质是构成生命的重要组分。
欧帕兹的实验在一定程度上使得“陆上起源生命”的结论接受程度上受到了很大的影响。
2、间谍RNA生命起源论在欧洲和美国，生命的起源问题成为一个新的物理学、化学和生物学领域的发展热点之一。
1953年，英国科学家维克托·S.莱纳特和美国科学家约翰·W.克里基合作，共同提出了RNA世界学说。
该理论认为，生命起源于RNA。
最初生命起源的基本环节是无机化合物中的一种自我复制的分子——RNA。
RNA拥有自我复制、存储遗传信息、单一分子兼容等能力，可以看作是DNA的先驱。
一旦RNA开始自我复制，一系列的化学反应就发生了。
这些化学反应产生了更多的RNA和必要的有机化合物，最终演化为细胞。
3、祖先人变成现代人的话题在生命起源的探究中，有几个关键的问题是如何解释人类的起源、人类的意识和文明。
关于这些问题的解释取决于不同的学科领域。
比如古人类和恐龙在分子上的关系，此前的研究提出了类似化石证据的存在。
二、生命的演化探究1、被冰冻了两亿年的原始生命2010年，在南极风暴山脉的下面，发现了一个叫“Vostok”的冰底湖，里面的水被冰冻了两亿年。
Advances in Psychology 心理学进展, 2011, 1, 35-40doi:10.4236/ap.2011.11006 Published Online April 2011 (/journal/ap/)Copyright © 2011 Hanspub APLife’s Autopoiesis: Cognitive Scientist Francisco VarelaWei Chen, Benyu GuoPsychology Department, Nanjing Normal University, NanjingEmail:anti-monist@; antimonist@Abstract: Francisco Varela is a famous Chilean cognitive scientist. In the early 1970’s, Varela and Humberto R. Maturana cosponsored the famous “theory of autopoiesis”. This paper, based on the retrospection and analyzing of the origin, connotation and relevant evidence of the theory of autopoiesis, revealed its essence: “living system is autopoietic”, “living is cognition” and “living is sense-making”, and also appreciated the significance of theory of autopoiesis on realizing the essence of life, division of living system and non-living system, as well as driving the development of cognitive science.Keywords: Varela; Living System; Autopoiesis; Living is Cognition; Living is Sense-making生命的自创生：认知科学家弗朗西斯科·瓦雷拉陈 巍，郭本禹南京师范大学心理学系，南京，210097 Email:anti-monist@; antimonist@摘 要：弗朗西斯科·瓦雷拉是智利著名认知科学家。
生命起源的科学解释生命的起源一直以来都是科学界和哲学界所关注的一个重要问题。
科学家们通过大量的研究和实验，提出了一些科学解释来解释生命从何而来。
本文将介绍几种主要的科学解释。
1. 化学进化理论化学进化理论是一种广泛接受的生命起源理论。
它认为，早期地球上存在着适宜的环境条件，如温度、压力和化学成分等，为有机分子的合成提供了可能。
詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了“中心法则”，它指出了生命起源的关键是通过非生物有机物合成生物有机物。
化学进化理论认为，这些简单的有机分子通过反应和相互作用发展成为了复杂的生命分子，最终导致了生命的起源。
2. RNA世界假说RNA世界假说提出了一个重要的生命起源理论，即早期地球上的生命是基于RNA的。
根据这个理论，RNA具备了可以进行自我复制和催化化学反应等功能，使其有能力扮演生物学中核酸和酶的双重角色。
RNA世界假说认为，RNA是早期生命起源的基石，通过发展进化形成了现代生物中的DNA和蛋白质。
3. 基因实验室理论基因实验室理论认为，早期地球上的生命可能是在火山喷发或其他高温高压环境下诞生的。
这种极端环境提供了足够的能量，使化学反应能够进行自发合成生物分子，从而形成了最早的生命。
基因实验室理论还提出了生命起源于陨石中的可能性，因为陨石中存在着一些有机分子。
4. 脂质世界理论脂质世界理论认为，早期地球上的生命可能起源于脂质（脂肪酸）的聚合。
根据这个理论，当环境中存在足够的脂质和水时，脂质会在水中形成微小的胶团，也被称为脂质体。
这些脂质体具有类似于细胞膜的结构，可以在内部形成微小反应空间，并容纳其他生物分子，从而促使生物分子的化学反应和进化。
5. 深海热液喷口理论深海热液喷口理论认为，早期地球上的生命可能起源于深海热液喷口区，这些区域具有高温、高压和特殊的化学环境。
根据这个理论，海底热液喷口提供了丰富的无机和有机物质，为生命起源提供了必要的原料。
同时，这些喷口区域还具有稳定的热能供应和其他环境条件，促进了生物分子的合成和自组织。
自然杂志最伟大的20位科学家自然杂志是世界上享有盛誉的科学期刊之一，每年都会评选出最伟大的科学家，以表彰他们在各个领域的杰出贡献。
以下是自然杂志评选的20位最伟大的科学家：1.伊萨克·牛顿（1643-1727）：物理学、天文学和数学领域的杰出科学家，万有引力定律的发现者，经典力学的奠基人。
2.查尔斯·达尔文（1809-1882）：进化生物学的奠基人，提出了物种演化的观念，写下了《物种起源》。
3.马克思·普朗克（1858-1947）：量子力学的奠基人之一，发现了能量量子化，为现代物理学的发展做出了重要贡献。
4.阿尔伯特·爱因斯坦（1879-1955）：相对论的创立者，开创了现代物理学的新时代，解释了时间、空间和引力的本质。
5.詹姆斯·瓦特（1736-1819）：蒸汽动力机的发明者，为第一次工业革命做出了巨大贡献，推动了现代工业的发展。
6.门捷列夫（1868-1934）：元素周期表的创立者，对元素的周期性和化学反应的规律做出了重要贡献。
7.约翰·冯·诺依曼（1903-1957）：计算机科学和数学领域的先驱，提出了现代计算机体系结构的概念，为计算机技术的发展奠定基础。
8.约翰·克里克（1916-2004）和詹姆斯·沃森（1928-）：DNA的结构解析者，揭示了基因的组织方式，为遗传学的发展做出了重要贡献。
9.弗里茨·哈勃（1889-1953）：宇宙学家，发现了星系的红移现象，提出了宇宙的膨胀理论，为宇宙学的研究奠定了基础。
10.吴健雄（1936-）：物理学家，参与了克隆羊“多利”(Dolly）的研究工作，为细胞克隆技术的发展做出了重大贡献。
11.安德烈·盖姆（1954-）：发现了时间晶格材料的概念，为拓扑绝缘体的研究做出了重要贡献，被誉为“拓扑物理学之父”。
12.乔治·庞培（1903-1998）：分子生物学家，发现了酶的结构和功能，为生物化学和生物学的发展做出了杰出贡献。
广东省深圳市宝安区2024-2025学年高三第一学期语文调研测试卷（答案在最后）注意事项：1、答题前，请将姓名、班级和学校用黑色字迹的钢笔或签字笔填写在答题卡指定的位置上，并正确粘贴条形码。
2、作答选择题时，选出每题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目答案标号的信息点框涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。
作答非选择题时，用黑色字迹的钢笔或签字笔把答案写在答题卡指定区域内，写在本试卷或草稿纸上，其答案一律无效。
3、本试卷共8页，23小题，满分150分。
考试时间150分钟。
4、考试结束后，请将答题卡交回。
一、现代文阅读（35分）（一）现代文阅读Ⅰ（本题共5小题，19分）阅读下面的文字，完成1～5题。
材料一：在科学发展的过程中，曾有不少理论盛极一时而后被证明是错误的，但它们同样是建成科学殿堂不可缺少的基石。
比如：自然发生说。
人们通过观察发现，污水会滋生蚊子，垃圾会滋生蚂蚁，尸体会滋生蝇蛆……由此提出，生命是从无生命的物质中自然发生的。
1688年，弗朗切斯科·雷迪首先对自然发生说提出异议。
他用实验证明腐肉生蛆是蝇类产卵的结果，由此提出，生命源于生命，没有先前的生命就不会有新的生命。
这被后人称作生源论假说。
雷迪的生源论假说得到越来越多人的信服。
同时代的科学家列文·虎克等人，通过显微镜发现了微生物；科学家们进一步发现了通过某种微生物进行繁殖的规律。
然而，就在这时，新的瓶颈产生了，显微镜制造技术达到了极限，没有办法观察到直径不足1/40000英寸的微小生命。
1845年，约翰·尼达姆对于雷迪的假说是否适用藻类微生物表示怀疑。
他设计一个实验：先把瓶子里的浸液煮沸，再用软木塞塞住瓶口并用树脂封好，然后加热整个容器，以杀死其中所有的细菌。
如果雷迪的假说正确，当浸液冷却下来之后，其中不会再出现新的微生物才对；但事实正好相反，经过一段时间，浸液中总会出现微生物。
尼达姆得出结论：微生物并不依赖于已存在的细菌，而是从浸泡的物质中产生。
自创生：生命与认知3.1 马图拉纳和瓦雷拉的观点正如我们上面阐述的，马图拉纳和瓦雷拉的生命定义是从当下和个体角度来出发的——生命是一种具有特殊自组织方式的物质系统，即物理空间中的自创生系统——尽管他们并不否认过去(起源)、未来(繁殖)和群体(演化)的角度在理解生命本质中的重要性。
与根据表征和信息加工来定义认知的正统观点不同，马图拉纳和瓦雷拉将认知定义为生命体在热力学第二定律主宰的环境中维持其完整性的行动或行为。
马图拉纳在《认知的生物学》一文中写道：“一个生命系统的组织定义了一个交互作用域，在这个作用域中它的行动与自身的维持有关，并且认知的过程是这个域中的真实的(感应的)动作或行为。
”(21)路易斯写道：“认知交互作用是自创生系统的内部结构的结果。
在这个意义上，马图拉纳和瓦雷拉的观点与表征模型是对立的，因为表征模型认为认知本质上是一种拍摄外部世界图像的行为。
相反，自创生的观点认为，认知是系统的内部结构与环境之间的交互作用。
”(22)生命是自创生的，而认知是生命维持其自创生组织完整性的行动或行为，因此，在这个意义上，马图拉纳和瓦雷拉认为，生命与认知是不可分离的，生命蕴含了认知，而认知行动保证了生命。
现在让我们进一步看看在自创生理论中生命与认知是如何关联在一起的。
当生命体与环境发生交互作用时，根据自创生理论，这个交互作用的状况依赖于生命体的内部逻辑。
换言之，作为自创生的生命体与一个特定分子M的交互作用的结果并不完全取决于分子M本身的属性，它还取决于这个生命体如何“看待”这个分子。
正如瓦雷拉指出的：“只有当这个细菌横穿有梯度的蔗糖溶液，并且它的代谢网络能利用这个分子从而确保它的同一性的延续时，在蔗糖中才存在特定的营养价值。
”(23)实际上，生命体从环境中摄取的化合物被当作是这个生命体为实现自身的完整性而缺少的东西，因此，生命体在与环境交互作用时为维持自身完整性的这个循环的感知—运动的行为同时赋予了它与之交互作用的世界以特定的意义并赋予自身以特定的视角——这就是马图拉纳和瓦雷拉提出“生命过程是认知过程，生命过程是意义生成(sensemaking)过程”的关键。
Advances in Psychology 心理学进展, 2011, 1, 35-40doi:10.4236/ap.2011.11006 Published Online April 2011 (/journal/ap/)Copyright © 2011 Hanspub APLife’s Autopoiesis: Cognitive Scientist Francisco VarelaWei Chen, Benyu GuoPsychology Department, Nanjing Normal University, NanjingEmail:anti-monist@; antimonist@Abstract: Francisco Varela is a famous Chilean cognitive scientist. In the early 1970’s, Varela and Humberto R. Maturana cosponsored the famous “theory of autopoiesis”. This paper, based on the retrospection and analyzing of the origin, connotation and relevant evidence of the theory of autopoiesis, revealed its essence: “living system is autopoietic”, “living is cognition” and “living is sense-making”, and also appreciated the significance of theory of autopoiesis on realizing the essence of life, division of living system and non-living system, as well as driving the development of cognitive science.Keywords: Varela; Living System; Autopoiesis; Living is Cognition; Living is Sense-making生命的自创生：认知科学家弗朗西斯科·瓦雷拉陈 巍，郭本禹南京师范大学心理学系，南京，210097 Email:anti-monist@; antimonist@摘 要：弗朗西斯科·瓦雷拉是智利著名认知科学家。
20世纪70年代初他与亨伯特·马图拉纳提出了著名的自创生理论。
通过回溯并分析自创生理论的由来、内涵与证据，揭示了该理论的精髓：“生命系统是自创生的”、“活着即是认知”与“活着即是意义的生成”，并考察了其在认识生命本质与运作规律、区分生命系统与非生命系统、推动认知科学发展等方面的意义。
关键词：瓦雷拉；生命系统；自创生；活着即是认知；活着即是意义的生成1. 引言2005年，美国Science 杂志提出了25个“天问”，其中之一便是生命何来。
然而，若要询问生命何来，首先需要明确的便是何谓生命？在认知科学界，有关生命本质的问题多少有些“声名狼藉”的意味：迄今为止并不存在一个广泛被接受的生命的共同定义。
究其原因或许可以追溯至当代生物学根基的达尔文主义。
达尔文的物种进化理论主要关注视角在于生命群体与环境适应过程中的演化，而有关生命个体自身的本质则相对处于被忽视的地位[1]。
明格斯(J.Mingers)总结了以下几种对于生命个体的定义：一是活力论(vitalism)，用某种超自然的力量来解释生命的特征。
二是系统理论(system theory)，用反馈、动态平衡、开放系统等词汇来阐释生物体纯机械的行为。
三是陈述一系列生命特征的列表，说明任何生命都必须具有这些特征，比如繁殖能力、信息处理能力和氨基酸等[2]。
虽然这三种进路中有关生命的某些特征经常被提到：自组织(self-organization)、涌现(emergence)、自治(autonomy)、生长、发育、繁殖、适应、反应、进化和新陈代谢，但这些特征是否都是生命的本质尚且存在争议。
比如，我们可以看到一些生物学家将繁殖和进化从列表中省略了；而在另一些主要关注人工生命(artificial life)的生物学研究的学者那里，则将新陈代谢省略或相当程度上淡化了[3]。
更为重要的是，上述三种进路都没有阐释清楚生命的本质特征，仅仅基金项目：2010年教育部人文社会科学研究一般项目“现象学对认知科学的意义” (10YJC720052)；南京师范大学2010年优秀博士学位论文培养项目(2010bs0018)；江苏省2010年度普通高校研究生科研创新计划项目“从神经元到交互主体性：意识经验的神经现象学研究”(CX10B_085R)36 生命的自创生：认知科学家弗朗西斯科·瓦雷拉Copyright © 2011 Hanspub AP是在观察者立场上用描述方式对生命现象进行阐释。
但任何生命体都是一个具有自我同一性(self-identity)的个体，从第一人称的角度看，它独立地与环境进行 不断的相互作用，并且开辟它自身的意义世界。
正是基于这种认识，在20世纪70年代初一项理解生命本质的全新学说——自创生理论(Autopoiesis)应运而生，而提出者之一就是智利著名认知科学家弗朗西斯科·瓦雷拉(Francisco Varela)。
2. 自创生理论的由来1946年9月7日，弗朗西斯科·瓦雷拉出生于智利的重要港口城市塔尔卡瓦诺(Talcahuano)。
之后举家迁往首都圣地亚哥，并在圣地亚哥的德国学园接受了深厚的古典教育，这些教育使他在文学、艺术、哲学和科学上终身受益。
大学期间他师从著名神经生物学家亨伯特·马图拉纳(Humberto R. Maturana)，并于1967年获得了智利大学生物学硕士学位。
根据瓦雷拉津津乐道的那个故事，当他还是大学生时，一天他突然闯入马特拉纳的办公室，激情满怀地宣称，他想要“研究心智在宇宙中的作用”。
马图拉纳回答说：“我的孩子，你来对地方了。
”[4]1968年，瓦雷拉获得哈佛大学奖学金继续深造，并在细胞生物学家基斯·波特(Keith Porter)与1981年诺贝尔生理或学医学奖获得者托斯腾·威塞尔(Torsten Wiesel)教授的共同指导下完成了题为“昆虫视网膜：复眼中的信息加工”(Insect retinas: information processing in the compound eye)的博士论文，并获得生物学博士学位。
此后，他拒绝了哈佛大学以及另一所美国大学的邀请，毅然选择了在1970年的9月2日回到智利并就任智利大学的助理教授，在那里他与恩师马图拉纳开创了富有成效的合作。
马图拉纳早年因为研究青蛙视觉的神经生理学而成名。
在多年生物学教学过程中他发现，学生们最爱问的问题是“当生命系统起源的时候具有什么特征？从生命产生到现在的过程中，生命的什么东西保持了不变？”[5]先前对于青蛙视觉的研究让他发现，对颜色视觉的研究并不在于神经系统映射了怎样一个颜色世界，而在于在颜色视觉产生时神经系统的参与。
这两个看似不相关的问题——一个是生命的组织是什么；另一个是在颜色知觉现象中发生了什么——却引起了马图拉纳的思索。
如果说先前的进路是将神经系统中的活动和生物体外部物理刺激相联系，那么新的进路可不可以尝试将神经系统中的活动与主体的颜色体验相联系？与此相关，我们在探索生命的本质的时候，能不能摆脱外部的视角，而从生命体本身的存在特质来描述？马图拉纳迫切地觉得需要一个新名词来表达这种想法。
于是，1971年瓦雷拉与马图拉纳拉发明了“自创生”(Autopoiesis)这个术语[6]。
借此他们提供了一种对生物体的界定并给予了一种有关其复杂本质的解释。
这些独具原创性的观点在他们后来颇具影响力的著作《自创生与认知：生命的实现》(Autopoiesis and cognition: the realization of the living, 1976)中得到发展(本书被翻译成了许多种语言)。
3. 自创生理论的内涵自创生理论直面的的问题就是“何谓生命？”(what is life?)。
该理论尝试在超越所有生物体(living organisms)差异性前提下界定一个关于生命与非生命形式之间区别的共同的特征。
自创生理论并不关注于生命起源本身(即非生命向生命的过渡)，其根本兴趣也不在于人工生命，而是基于对现存细胞如何工作进行直接的观察，并聚焦于与生命相联系的不同过程，比如与环境、进化与“认知”(cognition)有关的互动[7]。
瓦雷拉认为“生命系统的本领在于不管外界波动如何影响它们都能维系其同一性”[8]。
那么其是如何做到这一点的呢？马图拉纳和瓦雷拉首先将目光聚焦到了一个最小化的生命系统——活体细胞(living cell)之上。
传统生物学早已证明细胞是由细胞膜包围而成的各种结构组成，包括核酸、线粒体、溶酶体以及它内部产生的各种各样的复杂分子。
这些结构发生着持续的化学相互作用，但对于细胞膜而言，这种相互作用就是它与外部介质的关系，因此细胞实际上是一种动态的、包含着相当复杂性的化学网络。
那么类似细胞这样的主动、动态、鲜活的生命系统区别于一般非生命系统的一般特征究竟是什么？例如一个食品也包含了大量复杂的组件，并且也通过相互作用的生产来形成一个组织整体，它们与生命系统的区别是Life’s Autopoiesis: Cognitive Scientist Francisco Varela 37Copyright © 2011 Hanspub AP什么呢？显然这无法归因于细胞正在执行一个更大的多细胞体生物的某种特定功能或者目的，所以该细胞才是活的。
因为无论单细胞生命是否属于更大的多细胞生命体的一部分，它本身就可以通过自己的方式而存活下去。
这种细胞由自己生产，并不停地生产着自己，除此之外再无他物的特征被瓦雷拉与马图拉纳称之为“自创生”(Autopoiesis)，这一术语取自希腊语(αυτόποίησις)，意指自我生产。
生命系统是自创生的(autopoietic)，因为它们将那些能够产生必要组件，并能够持续发展的过程组织了起来[2]。
一个细胞的活动如图1所示[9]。
与之相对的，马图拉纳与瓦雷拉将那些并不能自我产生的系统被称为它生产的(allopoietic)，例如，一座山脉或者一块钻石；而将人造的系统称为他创生(heteropoietic)，如食品工厂。
