第二章 生 命_生命的奇迹

·Chapter Ⅱ Life·

几千年来，人都把“生”和“死”、“生物”和“无生物”立了个区别，活的物体称为有机物，无生命的物体称为无机物。……无机物和有机物的区别，就是有机物能有一种特别的，周期反复的，貌似自发的运动，这是无机物所没有的。所以生命是可以看作一种特殊运动的过程。

海克尔笔下令人惊艳的安娜赛丝霞水母

（生命的概念）本书的目的既在批评研究“生命的奇迹”和这些“奇迹”里的真理，所以 这“摩内拉”类原形质小球，虽说没有看得见的组织上构造，然而那看不见的微分子构造自然不能说没有的。我们反而一定要主张这小球也同一切蛋白质化合物、原形质物体一样，是有这样的构造的。这种精细的化学上构造就是无生物里也有的，有几种无生物里也有新陈代谢作用，和那简单有机体的一样。这种接触作用等论到了的时候再细讲。总之，这种简单的“克罗马塞亚”和那“有接触作用的无机体”的区别，就只在“克罗马塞亚”有那所谓“原形质成形”或是“炭化作用”的特别新陈代谢法。“克罗马塞亚”成个球形的这件事，和形态学上的生活路径是绝无关系的，水银和别种无机的液体在某种状态之下也成球形的。一个油珠子滴在羼杂不进的比重相同的液体上（例如水和酒精混合物）也是立刻成个球形。但是无机的固体物大概总是结晶体的。所以极简单的有机物，“摩内拉”之原形质微分子的特色，既不是解剖的组织，又不是一种形状，不过单是“原形质成形”的生理机能，化学的合成作用。

（有机的组织之阶级—复有机体—征象有机体）以上所说的“摩内拉”和任何高等有机体的区别，据我想来，处处都比有机“摩内拉”和无机结晶体的区别大些。就连无核“摩内拉”（像细胞质）和那真有核细胞的区别，似乎还要大些。就是极简单的细胞，也分作内核外皮两部的。内核的原形质发那生殖、遗传的机能，细胞体的外皮原形质就管新陈代谢、滋养和适应。从这初等有机体里，我们看着了那最初的又极重要的分业作用。在单细胞原生动物里，有机的组织是应乎细胞各部分的分化而起。在有组织的生物里，这组织又应乎各器官的分工而再起。这件事的显明预定和目的，达尔文的“淘汰说”已把他加了个机械的说明。

因为要免得误会，我们把“有机体”一语，即照大多数生物学家惯用的意义，解作“原形质或生质构成的有生命的个体”，这原形质或生质就是那半液体的窒素炭素化合物。把各个机能叫作有机体（如呼灵魂、言语等机能），往往招出许多误会来。照这样说，走和看也都该叫作有机体了。科学的论文里也不应该把海洋、地球等无机集合体叫作这有机体，这样的名称是纯征象的，顶好用到诗词上去。诸如把海洋的波浪唤做地球的呼吸，涛声唤作地球的喊声。那许多科学家，像费希纳（Fechner）等，把这地球，连一切有机界无机界，看成一个大有机体，他那无数的器官，由上帝配列成一个有秩序的全体。生理学家卜理埃尔也是这样，把那些灼热的天体认为个大有机体，说熟铁的蒸气就是他的呼吸，流金就是他的血，流星就是他的食物。就看卜理埃尔要在这种诗词的比喻上去建立那生命起源的荒唐臆说，可见有机体的这种比喻是很要不得的了（参看 （有机化合物）就广义说，“有机的”这三个字在化学上久已用成“无机的”三个字的对语。有机化学大概就算是炭素化合物的化学，这炭素重要的特性，与其余的77种元素不同。炭素有个特性， （有机体和无机体二者之比较）我在《宇宙之谜》Ostwald）的《自然哲学》一书，也从他那“精力说”的一元的见地发表同样的主张，这《自然哲学》 （有机物和无机物）据化学上的分析，有机体里所含的元素，没有一个是无机体里所无的。那不能再分的元素现在共是78个，这些元素里，只有五个所谓“生物发生的元素”是化合成原形质的，就是炭素、酸素、水素、窒素、硫黄五种，这五种元素一切生物里都含有的。这五种元素大概都同磷、钾、钙、镁、铁五种元素化合。有机体里也可以发见此外的别种元素，但总都是无机体里所有的，再没有无机体里所无的。所以有机无机的区别，是一定只在这些元素的化合状态上。

（结晶体和黏质体）我们叫作“生命”的那物质循环（就是新陈代谢）的必要条件，是个物理学上的渗透作用，这个作用和生物里水的分量及其分散力有密切的关系。那原形质是个海绵状或是黏状的物体，能从外面吸收溶解的物质，又能从内面放出物质来。原形质的这个吸收作用和蛋白质的胶状有关系的。据葛拉哈姆（Graham）说，一切可溶的物质可以随其渗透性分为两类，就是结晶类和胶质类。像盐和糖等结晶类，比那蛋白、胶橡皮、饴糖等胶质类更容易由那穴壁渗透到水里去。所以这两类和在一起的溶液，用滤过法极容易分开的。只要有个橡皮边羊皮纸底的盆子就行了。把这小盆子浮在一大盆清水里，把橡皮砂糖两种溶液的混合物倾在这小盆子里，不要许多时那砂糖差不多全从羊皮纸里渗漏到清水里去，只剩纯粹橡皮溶液在这小盆子里。这渗透作用在一切有机体的生命里最为重要，但是这个作用也和吸收黏质一般，绝不是生活实质所特有的现象。又有一种物质（不论有机无机）具有两性，既像结晶类又像黏质类。平常很像黏质的蛋白质，在许多植物细胞里成为六角形结晶体（例如在种子内胚乳的粉粒里），在许多动物细胞里又成为四角形的“海摩葛罗宾”（hmoglobin）结晶体（例如在哺乳动物的血液里），这些蛋白结晶体能吸很多的水而又不失他的原形。那矿物性的硅酸，就是那成为160多种结晶形的石英，在某种状态之下［像梅他西理康（metasilicon）］是可以变成黏性，化为冻汁状的胶质的。因为黏酸也是“四价元素”，在别的时候很像炭素，所成的化合物也极相似，所以这件事更加有趣了。褐色粉末状的无结晶硅酸和那黑色金属硅酸结晶体的关系，就同那无结晶的炭素和黑铅的关系是一样的。此外又有许多物质，或为结晶或为黏质，是随状况而异的。所以那胶状的构造，在原形质和其新陈代谢，虽是异常重要，然而却不能算是生物的特色。

（有机形态和无机形态）在形态学讲来，有机无机之间是划不出个截然的区别，就是在化学上讲来，也是不行的。那“摩内拉”就是连接这有机无机两界的一个桥梁。这两体的内部构造外面形状通同是如此的。从形态学上看起来，无机结晶体是和那极简单的（无核的）有机细胞相当的。大多数的有机体，因为是由用为生活器官的各部分所构成，所以从这一点看起来，似乎是和无机体显然不同。然而那“摩内拉”就是没有这样的组织的呢。像“克罗马塞亚”细菌，那种简单“摩内拉”，都是无组织的、球形的、平圆的或是杆状的原形质个体，单靠他那化学的组织或是看不见的微分子构造，去营他的特别生活机能。

细胞和结晶体的比较，是1838年两位“细胞说”的发明家施来敦（Schleiden）和西万（Schwann）倡导的。这个比较经近来的细胞学家大加批评，不尽赞成。然而这几句话还很重要，就是说“结晶体是无机体里最完全的形式，有一定的内部构造和外形，是从有规则的生长而成”。结晶体的外形是三棱形的，各面都是平的，互有角度。但是那硅藻类和射形虫类的硬壳，以及许多原生动物的骨骼，也是这个形状，这种硅质的硬壳，也和无机的结晶体一样，是可以用算法测定的。有机的原形质生成物和无机结晶体之间，又有生物结晶体，这生物结晶体是原形质和矿物质结合而成的，像海绵和珊瑚虫的燧石质白垩质骨骼都是这种。除此之外，更有那生于有规则联合的结晶团，这种结晶团可以比那原生动物的团体，例如冬天窗户上的冰柱冰花都是这种。结晶体有一定的内部构造，和他的那有规则的外形相应，这种构造可以从他的裂纹、层次和两端的轴上看出来。

（结晶体的生命）如若我们不把“生命”两字严密意义解为有机体所独有，只把他解作原形质的一个机能，就可以说结晶体也有个广义的“生命”。这个现象在结晶体的生长里最为易见，贝尔说这是个体发达的特质。结晶体要是用媒介物造的时候，是由吸引同种分子而成。甲乙两种不同的物质混在一个饱和溶液里，要把甲种的结晶体放下一片，结拢来的物质全是甲种，并非乙种，要是把乙种结晶体投下一片，甲种物质就还是溶液，单是乙种物质结成晶形。这可以叫作“选择同化作用”。有许多结晶体里，我们可以看得出他里面各部分的相互作用。正在结晶的物体，要是把他的角切去一个，那对面的角也就长不完全。结晶体的生长和“摩内拉”的生长还有个更重要的区别，结晶体是新固体物附着到他表面上去，这叫作附着作用，“摩内拉”的是和一切细胞同样把新物质吸收到里面去，这叫作“营养作用”，但看结晶体是固体，原形质是半液体就可以明白了。然而这个差异也不是绝对的，又有一种介在附着营养之间的作用。把一个黏质小球浸在分解不了他的盐溶液里，是会以营养作用生长的。

（感觉和运动）从前有个习惯，以为感觉和运动是动物所专有的，但是现在已视为差不多一切生物所共有的了。结晶体里的微分子当结晶的时候向一定的方面运行，照一定的法则结合，照此看来，结晶体里并非没有运动，并且一定也有感觉，要是没有，那引用同种分子的现象怎样解呢?结晶的时候，也和别的化学作用一样，是有一种运动的，这种运动除了感觉别无解法，不过不待言是无意识的运动。就这点看起来，可知一切物体的生长都是照同一法则的（比照 （结晶体的生长）结晶体的生长，也同“摩内拉”或别的细胞一样，是有一定制限的。要是过了制限依然还会生长，那就作限外的生长，这就是生物的所谓“生殖”。但是无机结晶体里也有和这个一样的生长。每种结晶体在过饱和媒介物里只生长到个一定的大小，这大小是由化学分子的组织而定的。要达到了这个限度，就有许多小结晶附着在大结晶体上。阿斯特瓦德曾把结晶体和“摩内拉”的生长状态详密比较研究，对于细菌（原形质摩内拉）在其营养液里的生长，和结晶体在水里生长的比较，尤其注意。芒硝过饱和溶液里的水要是渐渐蒸发了，不但是一个大结晶体渐渐长出，并且生出几个小结晶体来。要把这个比细菌在营养液里的生长状态，就酷似那芽孢的样子。细菌绝了营养就成这种沉寂的样子，加了新营养品就再分裂繁殖。芒硝结晶体要是溶液蒸发了就渐次衰萎，也和这个是一理，不过结晶水虽然丧失，其增殖力却依然是存在的。就是芒硝末子，只要放到过饱和溶液里，都还能再起结晶。但是这芒硝末要加了热立刻会丧失结晶性，和蛰伏的细菌丧失发芽力一般的。

（生长的界限）结晶体生长和“摩内拉”认作无核细胞中之最简单的生长的详密比较是很要紧的，因为这个比较能说明那素来视为“生命的奇迹”的生殖机能是可以归诸纯粹物理的原因的。正在生长的母体分作几个子体，这是要到超过了生长的天然制限，化学的构造和微分子的凝聚都不许再有新物质附加上来的时候才会有的。阿斯特瓦德想用简单的物理学证例来说明这样的生长制限，他想象一个球放在个一边高一边低的盘子里。球在这盘子里不动，把他轻轻推一下，他总要滚回原处。但是要推猛了，这球跳过盘子的边沿就失却平衡力，落到地下，不能滚回原处了。结晶体在过饱和溶液里生出新结晶体的时候，和这个是一理，在营养液里生长的细菌也和这一样，过了生长量之限定就分裂成两个。

（新陈代谢）我们在有生物和无生物的中间，既寻不出形态上的区别来，就是生理上的区别也很微细，所以不能不把新陈代谢认作有机生命的最大特征。这个作用使食物化为原形质。这是在乎生活力自己，也就是造成新生命的物质。其结果就生出生物的营养、生长、过度的生长（就是生殖）等等现象。这新陈代谢我是留到 （接触作用）1810年，著名化学家贝理宰刘斯（Berzelius）发明了一件奇事，某种物体只用接触，无须其化合力，能使别种物体分解化合，他自却不受影响。例如硫酸能使淀粉变成糖，他自己却一点不起变化。白金的细末只要接触了过酸化水素，就把他分成水和酸素。贝理宰刘斯把这种作用名为“加塔理西斯”（catalysis）6。密切尔理希（Mitscherlich）发见这种作用的原因是其物体的一种特别表面作用，就把他称作“接触作用”。后来又研究出来，这种的“加塔理西斯”是很普通的。还有一种特别的，就是发酵作用，在有机体的生命里是最关重要。

（发酵作用）这所谓“发酵”的特别接触作用，总是依蛋白类的接触体和那所谓“派卜同”（peptones）的拟似蛋白质而行的。这种蛋白类只有极少极少的一点，就能做酵母，腐蚀素，把甚多的有体物分解了，他自身却不分解。虽然那有机酵母的接触作用也在发生酵素，这种酵母要是游离的，无机的，也就叫作酵素，和那有机酵母（发酵菌）相对。维尔佛尔浓、何夫迈斯特尔（Hofmeister）、阿斯特瓦德等近来研究出来，这种的接触作用，在原形质的生活里在在都关重要。许多近世化学家、生理学家，都以为原形质是个“起接触作用的黏质”，一切生命的活动都和这根本的生命化学作用相关。

（比阿该尼发生作用）阿斯特瓦德以为这接触作用和活力作用相连，有绝大的意味，想归之于化学作用的持续，本他那“能力说”来加说明。马克斯·维尔佛尔浓在他那“比阿该尼（bingen）说”里，从“生物发生原形质”这一个化合物，引申出一切生活现象，并且说那由分裂而繁殖的生物微分子是生物学上接触作用的唯一要素。

（活力）生命之变化万端的现象，和这等现象在死后突然消灭，个个有思想的人，都视为异常奇怪，看得和无机界的变化迥然不同，至于生物哲学一起初就假定一个特殊的力，来解释这等现象。这都是由于有机体的构造很有规则，并且生活现象又显然像有个什么目的似的。所以往日学者假定有个特别的有机力，制御个体的生命，催动无机物的盲动力，来供这个用场，并且想象有个特殊的冲动，制御那不可思议的发育作用。到18世纪中叶，生理学成了独立的科学，尚且拿特种生活力的话来说明有机生命的特征。这种意见大家都肯信，到19世纪初年，路易·仲马（Louis Dumas）还极力地去倡导这种学说呢。

（活力说）要研究生命的神奇，这活力说是很是重要，并且19世纪里这种学说又经了极奇怪的修正，近来又死灰复燃，势力更大，所以我们不能不把各样的活力说略</a>说一番。我们若是把这“活力”两字解作“有机体所特有的能力之各种形式之总称”，专指那新陈代谢和遗传，那就可以用一元的见解来说明他的。我们对于这种力的性质也不生什么意见，绝不说他和无机性的力有什么种类上的区别。这种一元的见解可以叫作“物理的活力说”。然而那通常的“形而上学的活力说”，抱一个纯全二元的见解，说这活力是个有目的的，超机械的力，有一种超越的性质，和平常的自然力迥然不同。近20年来这种“超自然的活力说”通称做“新活力说”，这种旧式的就可叫作“旧活力说”。

（旧活力说）这种把生活力认作个特种精力的旧说，在18世纪和19世纪的前30年是可以盛行的，因为那时候的生理学还没有得着那极重要的补助好去建立机械说。那时候还没有细胞学、生理化学这种学问，就连发生学、古生物学，也都还极其幼稚。拉马克的“成来说”（1809年发明的）和他那“生命不过是个精微的物理现象”的根本原理，都空埋没了。这些生理学家怎样直到1833年都还信这活力派的臆说，说生命的神奇是个不能用物理学解释的、哑谜似的现象，这缘故也就可想而知了。但是到了19世纪的中叶，这旧活力说的地位就全然改变了。1833年，约翰尼斯·缪来尔的杰作《人身生理学纲要》一书出版，这位大生物学家在这部书里不仅把人类和动物的生活现象加了个比较研究，并且要想靠他自己的观察实验把其各部分都树立个健全的基础。缪来尔一直到老（1858年）实在都还脱不了当时的谬见，以为有个什么活力，制御一切生活机能。然而他却并不像哈来尔（Haller）、康德和他们的信徒那样，把这活力认作个形而上学的原理，他说这活力也是个自然力，也和别的力一般，是要服从一定的化学物理法则并且是随从全体的。缪来尔把感觉器官、神经系、新陈代谢、心脏机能、言语、生殖等各个生活机能加以渊博的研究，专心积神想用精密的观察和仔细的实验去整齐这些现象，并且想用高等形式和下等形式的比较，去说明其发达的状态。所以近来人把缪来尔列到活力说派里去有些冤枉了他，他实在是供给当时“形而上学的活力说”以物理学基础的 5本书中炭素对应碳（carbon），水素对应氢（hydrogen），窒素对应氮（nitrogen），硫黄对应硫（sulphur）。——本书编辑注

6catalysis即催化作用。——本书编辑注