人们普遍认为，是量子力学使物理学和化学融合为一门统一的物理科学。人们也常说，是分子生物学把物理学与生物学统一起来，或者消除了它们之间的界限。

但我认为，这是夸大了生物学的作用，首先我想指出生命系统所具有的根本特征。

生命系统最突出的特征大概要算遗传密码了，这是地球上一切有机体所共有的。我认为，遗传密码的产生是一个具有历史性质的事件。应当说，遗传密码的产生不仅有赖于核苷酸和氨基酸的物理化学特性，而且也有赖于形成遗传密码的原始环境的物理化学条件。用物理化学观点研究遗传密码起源的科学家迄今注意的仅仅是某种物质的物理化学特性，因而在研究密码的进化方面未能取得成果。我想，只有把包含在一定的时空界限内的环境条件同时也考虑进去，这个问题才能得到解决。

其次，生命系统的基本特征是保存个体和种，以及为此而形成的适应结构和特性，这类结构在非生命系统中是不存在的。

最后还有一点，在物理科学中，不仅那些基本的定律，甚至某些个别的事实都可认为是放之四海而皆准的。譬如，任何地方的水分子都是由两个氢原子和一个氧原子所组成。从这个意义上讲，物理科学是通用的。相反，在生物学中，就连细胞构造这样一类最基本的特性，也不能认为是别的行星上的生物机体所必须具有的特性。地球上的生物机体主要是由蛋白质和核酸构成。不能断定别的地方的有机体内也可找到这类化合物。

可见，传统生物学的作用范围不能扩展到整个宇宙，而仅限于地球，就是说，传统的生物学是地球生物学。

因此，要把物理科学和生物科学真正统一起来，就必须在物理学的基础上消除这两门学科之间的，或者说生命系统和非生命系统之间的三个基本差别。

为此，首先让我们来看看进化论和古生物学（即生命系统史）以及用物理学的观点阐述生命现象的分子生物学。这些学科有何优缺点呢？

进化论和古生物学把注意力集中在使生活在一定时空界限内的不同条件下的有机体发生分化的那些特点上，而把生物特性撇开不管。例如，这两门学科只描述了巨鳞甲目的兴衰和热带植物及高山植物的进化，而对细胞结构的起源和发展（这是一切生物机体的最基本的特性）却不作解释。

尽管如此，这两门学科还是值得受到高度评价的，因为它们着重指出了事件的历史性质和事件同环境的一定时空条件的关系。

分子生物学则与这两门学科相反，认为生命现象首先应该解释为分子的相互作用。分子生物学的标志是沃森和克里克的双螺旋的理论。的确，这个理论用分子相互作用的观点成功地解释了遗传性这样一个重要的特性，这样一个最基本的生物现象。

众所周知，已经证明遗传因子最重要的物质是脱氧核糖核酸，它具有双螺旋结构，遗传信息以按次排列的四个核苷酸形式记入核糖核酸，分子在脱氧核糖核酸复制（重复）进程中的相互作用构成遗传性和自身繁殖的基础。这点的确是一个卓越的发现。但我仍然看出这一发现存在着经典分子生物学的局限性，因为它分析的仅仅为现存机体的结构和功能的分子机制。其起点是在现代机体中发现的这种脱氧核糖核酸。分子生物学既未指出自然界把脱氧核糖核酸作为遗传性物质使用和把遗传信息记入的这一巧史过程，也未指出自然界如何选择四个核甙酸来记入遗传信息。

对蛋白质的情况也可以这样说。分子生物学阐明了氨基酸的顺序性、三级结构和酶催化活性之间的相互关系。但是，导致蛋白质被用作生物催化剂的历史过程尚未究明。我们甚至不知道自然界是如何选择出组成蛋白质的二十个氨基酸的。这正是经典分子生物学的弱点：它忽略了历史过程，或者说忽略了生物机体所需的一定时空界限内的条件。

第三个例子是我们所知道的三磷酸腺甙。我们知道，三磷酸腺甙是一切生物机体最重要的能量贮蓄器。我们还知道通过三磷酸腺甙的磷酸盐部分的裂变来释放能量的分子机制。但是，无论是生物化学还是分子生物学，都不能说明三磷酸腺甙渗进生物圈的历史过程。

上文已经说过，生命系统的基本特点是它的适应结构及保存个体和种的能力。为此，还可举一个简单的例子。大家知道，血红素中氧的饱和程度和氧的压力的关系可用S形曲线来表示，S形曲线的这种特点适用于表示氧的输送。分子生物学家们把S形曲线的机制解释为所谓别构效应（аллостерический эффект）的结果。但是，这类适应特性是由怎样的历史过程造成的，他们却不过问。这里我们又可看到。我称之为经典生物学的分子生物学的局限性，要比较全面地解释生命及其进化，出路何在呢？不正是在物理学和生物学真正统一起来的地方吗？显而易见，没有这一点是不行的。而统一的唯一途径，就是用物理学的观点来认识有机体的共同特点和适应特点的发展史。

但如何实现这点呢？

要达到这一目的，办法之一是根据分子相互作用来研究化学进化、生命起源和生物进化。而这又和了解宇宙的全部历史的天体物理学和地球物理学有着不可分割的联系。在这里物理学和生物学的界限将会消除。

宇宙的产生和发展，地球在宇宙中的产生和发展，地球上生命的产生和发展——这就是导致产生现有生物机体的共同的历史过程。对我们来说，这里特别重要的是最后一段历史，也就是生命产生以前的化学进化，生命的产生和随后的生物学的发展。现今生存着的有机体，无论是它们的基本特点，还是适应特点，必然是在地球上总的进化过程中产生和巩固下来的。但这一点又是怎样发生和在何时发生的呢？

像亚硝酸基、蛋白质氨基酸和遗传密码等这样一些基本特点，必然是发展的早期阶段形成的，因为它们对地球上的一切有机体说来其实都是一致的，随后是形成一切有机体共同的细胞结构，再后是产生适应特点，它使比较高级的机体得以保存其完整性，最后才产生理智。

哪些物理机制保证了这一特点的形成呢？如果分子生物学想回答这个问题，它就应该注意到一定时空界限内的物理因素。生物现象越复杂，我们越考虑到它的形成条件。

我已指出，即使在研究遗传密码的产生时，也须注意到原始环境的具体物理化学因素。而在研究理智的物理原理时，更不能不考虑到这一点，因为理智是具体的时空条件积累的顶峰。排除这一切条件是完全不可思议的，也是不可能的。

因此，我认为从研究化学进化到研究早期的和其后的生物进化，都要考虑到周围环境的物理条件。这样才能将生物学和物理学统一起来，换言之，如果注意到具体的时空条件，生物学就会成为生命系统的“物理”科学。

但是，可以提出这样的问题：生物学将永远是一门地球科学吗？它永远也不会成为宇宙性的科学吗？将来某时候是否会产生统一的生物学呢？

我们倾向于把进化论（即达尔文主义）看作生物学上唯一的包罗万象的构想，因为可以把它简述如下：生命是按照外界条件发展的，地球上的有机体是按照地球的条件而发展的。其它星球如果存在有机体，那么那里的有机体应该按照那里存在的物理条件发展。这就是说，即使在那里我们也不拒绝一般形式的进化论。生物学的其他部门里，也有一些东西（虽然远非所有东西）显然是正确的。

建立统一的宇宙生物学，就能根据各个行星过去和现在的物理条件的信息来预言这些宇宙天体上的有机体的性质。这里可能有两种做法。第一是在其他行星上寻找有机体并研究那些有机体的性质和相应的物理条件之间的相互关系。现在对火星就是这样做的。在我们的银河系，除太阳系以外，还会找到不少与地球的物理条件相似的行星。也许其中某些星球上也有生物机体存在。但是今后若干年代里我们还不可能研究它们。另一种做法是详细研究（打个比方）地球的物理条件下实现化学进化和生物进化，根据获得的资料，对某一个行星上的有机体的本质和物理条件之间的相互关系作个一般的假设。“海盗”号的实验至今未能发现火星上的生物机体，但这并不意味着火星上根本没有生物机体。火星的物理条件正越来越明朗。可以根据这些物理资料来判断火星上可能存在的有机体的本质并提出发现它们的新方法。

不管怎样，把生物学提高到统一的宇宙科学——包罗万象的生物学——的水平，是一项艰巨的任务。把生物学和物理学统一起来，把分子生物学和生物物理学统一起来，研究发展的具体时空条件，将有助于解决这一课题。在研究化学进化时期和生命产生初期时，应该用到进化论。这有助于了解一切生物机体的共同特点和整体特性的产生和发展。

[Бyòyщeeнayкu，1931年]

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*日本生物化学家、名古屋大学生物化学教授、生命科学研究所（Мицубнси-Кдсеи，东京）所长、国际生命起源研究协会主席。研究方向——地球前期和早期生物进化。