生命诞生的年代

我们所有的人的内心深处都有一种如饥似渴的愿望，想要知道我们的来历，想要知道我们是谁，我们来自何处。没有这种浸润心灵的知识，便是一片沉重的向往。不论我们在生活中有多大成就，总是有一片空白，一种空虚和一种最使人不安的孤独感。

《根：一个美国家庭的历史》

Roots:The Saga of an American Family

亚历克斯·哈利(Alex Haley)

美国黑人作家

既然已经有了生命如何起源的线索，下一个问题自然就是，地球上的生命是何时诞生的？确定这个年代的方法与测定地球的年龄的方法相似，利用放射性同位素测定地球上最古老的生物化石的年龄。

放射性衰变是大自然馈赠给人类的一种运行得非常缓慢的然而又是非常有规律的计时方法。任何一种放射性元素在任意时刻的原子核的数量与初始时刻的数量的比值都会按指数的方式衰减，把这个比值与时间之间的关系绘制成函数图，得到的是一条按指数方式下降的曲线。对于不同的放射性元素，这条曲线下降的陡峭程度不一样，显示出不同元素衰变的快慢的差别。如果知道了一件物体中某种放射性元素的原始含量，并测出这种元素今天的含量，就可以从这种元素的衰变曲线读出流逝的时间。

碳14年代测定法就是一个例子。地球上的碳基本上由¹²C和¹³C两种稳定的同位素组成，¹⁴C是碳的一种放射性同位素，由宇宙线与氮碰撞产生，含量只占碳的总含量的大约1万亿分之一。生物体内的碳最初存在于大气中，通过呼吸作用或光合作用进入生物体内。这意味着碳的三种同位素在一个活的生物体内的含量的比例与它们在大气中的占比大致相同。但是，当生物体死亡时，¹⁴C就得不到补充，含量会逐渐减少。于是，测定生物遗骸中¹⁴C的含量比例就可以确定它死亡的时间。用其他放射性元素测定年代的方法原理上是相似的。通过各种放射性方法和非放射性方法，我们已经有了“生命开始于何时”这个问题的答案。

用¹⁴C年代测定法能够确定生物的死亡时间是有条件的，我们必须首先知道生物体在死亡时体内的¹⁴C的含量，也就是这种同位素在当时的大气中的含量。通常假定，¹⁴C在大气中的含量在过去和现在基本上相同。提出这个假定的依据是这样一种信仰：宇宙射线撞击氮的规律不随时间改变。然而，这个假设正确吗？对用这种方法给出的年代应该相信到什么程度？科学家使用几种不同的方法，对用¹⁴C测出的年代进行交叉核对。

一个交叉核对的方法是对树木的遗骸用年轮法和¹⁴C方法分别测定其死亡的年代。结果发现，用年轮法得到的年代比用¹⁴C方法得到的年代更早一些，两种方法相差大约10%；另一个交叉核对的方法是比较珊瑚的碳年代和铀年代。结果发现，铀年代比碳年代早约15%。由此可见，用各种方法得到的年代基本上是一致的。

每当春夏季节，环境条件好，植物生长快，形成的木质部稀疏，颜色浅；而在秋冬季节环境条件恶劣时，形成的木质部致密，颜色深。年复一年，就形成年轮。

也许会有人认为，所有这些方法都错了，但它们恰好得到了大致相同的结果。世界上真的有如此令人惊奇的巧合吗？

我们注意到，在各种用来做交叉核对的方法中，有一些方法以非放射性过程为基础，比如年轮法，这种方法与放射性衰变没有任何关联；有一些方法，比如铀年代法，虽然以放射性衰变为基础，但是却与宇宙线撞击大气的过程无关。由此看来，碳14年代法、铀年代法和年轮法是相互独立的。如果认为这些相互独立的方法都可能错得很厉害，却又都给出大致一样的答案，这是令人难以置信的。

利用放射性方法和非放射性方法，有可能进行许多这样的交叉核对。它们一起产生了一个强烈的科学共识，给出了“生命开始于何时”这个问题的答案：地球上最古老的生物化石的年龄大约是35亿年。这个结果使人们推测，目前地球上的所有生物都是从大约35亿年前的原始地球上形成的原始生物通过漫长的进化历程演变而来的。近20年，来自格陵兰伊苏亚的地质证据显示，地球上生命起源的时间可能更早，大约距今38亿年。

科学之所以能够成为科学，并不是因为它永远正确，科学永远愿意考虑对它提出的质疑，利用新的实验成果对自己做出改进，甚至否定原有的理论，提出新的想法。随着测量方法和技术的不断进展，“生命开始于何时”的答案无疑将得到修正。但是，这样一幅总的图画，即一个年龄为几十亿年的地球，生命从最简单的形态开始，朝向更复杂的有机体的长期进化，以及人类的祖先已经有几百万年的历史等，看来是能够经受得住检验并且是富有成效的。