生命的起源：同祖同源，何其奇妙

城市的雜志檔幾乎消失，我平時(shí)看雜志也是攢起來(lái)才看：畢竟雜志追求是深度，又不像新聞追求時(shí)效性。

《三聯(lián)生活周刊》是我喜歡的雜志之一，當(dāng)看完這本“過(guò)期雜志”，又在B站看完星云圖，魂魄飄飄蕩蕩，恍恍惚惚。

當(dāng)你被極為宏觀的東西吸引，你就會(huì)忘卻身邊的瑣碎。

▲ 雜志封面。

“生命的起源”探討了最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

萬(wàn)物之中，只有人類(lèi)才會(huì)去思考這類(lèi)問(wèn)題，因?yàn)槲覀兲焐蛯?duì)自己在這個(gè)世界上的位置和使命感到好奇，探尋萬(wàn)物起源的沖動(dòng)是寫(xiě)在人類(lèi)基因組里的本能。

以前，科學(xué)家相信“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，但隨著深海堿性熱液噴口的發(fā)現(xiàn)，人們意識(shí)到生命完全可以依賴(lài)巖石中蘊(yùn)藏的化學(xué)能來(lái)生存，不需要曬太陽(yáng)，“白煙囪假說(shuō)”成為目前支持者最多的生命起源理論。

以前，人類(lèi)尋找地外生命都集中在金星和火星中，它們都離太陽(yáng)不遠(yuǎn)不近，表面有可能有液態(tài)水。現(xiàn)在，人們開(kāi)始探測(cè)木星了，這是驗(yàn)證白煙囪假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)方法。

▲ “白煙囪假說(shuō)”給我們生命起源圖景。

大家都知道宇宙大爆炸，但大爆炸是如何發(fā)生的？在大爆炸之前又是怎樣的？地球生命又是何時(shí)何地開(kāi)始？

不管最終結(jié)果怎樣，有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是包括人類(lèi)在內(nèi)的所有地球生命全都來(lái)自一個(gè)共同的祖先。我們有著共同的遺傳密碼、共同的能量貨幣、相似的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因?yàn)槲覀冊(cè)趲资畠|年前同是一家人。
地球生命之所以進(jìn)化出了動(dòng)物、植物和微生物這幾大類(lèi)別，以及成千上萬(wàn)個(gè)不同的物種，并不是為了彼此之間相互競(jìng)爭(zhēng)，而是為了幫助家庭成員們更好地適應(yīng)新的環(huán)境，以便讓地球生命這個(gè)大物種能夠在宇宙中更長(zhǎng)久地延續(xù)下去。
還有一點(diǎn)幾乎也是肯定的，那就是生命絕不只在地球上誕生過(guò)一次，而是在所有可能的地方都結(jié)出了碩果。

生命起源無(wú)疑是人類(lèi)的終極問(wèn)題，至今人們?nèi)韵嘈庞性煳镏鳌Ｉ钠鹪春荛L(zhǎng)時(shí)間是屬于哲學(xué)家和神學(xué)家琢磨的問(wèn)題，18世紀(jì)的歐洲生物學(xué)界普遍相信上帝創(chuàng)造一切，物種不會(huì)改變。

達(dá)爾文的《物種起源》是劃時(shí)代的科學(xué)巨著，他提出了物種進(jìn)化的方法：自然選擇，適者生存。

1944年，薛定諤出版《生命是什么》，首次從物理學(xué)的角度定義生命，熵增定律分別對(duì)應(yīng)著新陳代謝和遺傳變異這兩個(gè)最關(guān)鍵的生命特質(zhì)。

新陳代謝是我們定義生與死的最高標(biāo)準(zhǔn)：有新陳代謝的就是活物，沒(méi)有新陳代謝的就是死物。

關(guān)于生命起源有三個(gè)硬件一直沒(méi)變，就是碳、水和豐富的其他元素。地球生命是碳基的，所以有機(jī)化合物的合成反應(yīng)可以統(tǒng)稱(chēng)為固碳反應(yīng)。

二氧化碳是一種氧化劑，所以原始生命必須從環(huán)境中找到足夠多的還原劑來(lái)為二氧化碳提供電子，從而把二氧化碳中的碳原子還原為有機(jī)物。

我們現(xiàn)在老是調(diào)侃，機(jī)器人這種“硅基生物”將取代人類(lèi)這種“碳基生物”。目前地球上已知的所有生物都屬于碳基生物，但放眼宇宙，生命體也許有更多可能性。

天體生物學(xué)界普遍采用NASA于1992年提出的定義，即“生命是一個(gè)能夠發(fā)生達(dá)爾文式進(jìn)化的自我維持的化學(xué)系統(tǒng)。”

我是堅(jiān)信有外星人的，但科學(xué)家計(jì)算過(guò)，取平均值，如果相信銀河系存在36個(gè)智慧星球的話(huà)，那么這些星球平均距離大約1.7萬(wàn)光年。換句話(huà)說(shuō)，人類(lèi)發(fā)出一聲問(wèn)候，需要等上3.4萬(wàn)年才會(huì)收到回音，恐怕沒(méi)人等得起吧。

按照最保守的估計(jì)，地球生命已經(jīng)有35億年的歷史。但是今天我們能夠肉眼看到的絕大多數(shù)的動(dòng)植物都是在距今5.4億年前開(kāi)始的，也就是在寒武紀(jì)物種大爆發(fā)時(shí)期才出現(xiàn)在地球上。

換言之，地球生命至少有30億年的時(shí)間幾乎沒(méi)有發(fā)生太大的變化，一直處于簡(jiǎn)單的微生物階段。為什么生命進(jìn)化的速度如此之慢？分子生物學(xué)給出了令人滿(mǎn)意的解答。

細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類(lèi)。

原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是代謝模式復(fù)雜多樣，能夠適應(yīng)各種不同的生態(tài)環(huán)境，占領(lǐng)地球每一個(gè)可能的角落。

真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，進(jìn)化出性生殖和多細(xì)胞形態(tài)，體積也變得越來(lái)越大，對(duì)環(huán)境和資源的依賴(lài)性變得越來(lái)越大，反而無(wú)法適應(yīng)極端的生態(tài)環(huán)境。

學(xué)術(shù)界關(guān)于真核細(xì)胞的起源曾經(jīng)有過(guò)激烈的爭(zhēng)論，目前比較傾向于認(rèn)為真核細(xì)胞起源于20億年前發(fā)生的一次細(xì)胞內(nèi)共生事件，也就是一個(gè)古細(xì)菌吞噬了一個(gè)細(xì)菌，后者沒(méi)有被殺死，反而在前者體內(nèi)生存下來(lái)，逐漸退化成了線(xiàn)粒體，改變了細(xì)胞的能源供應(yīng)模式。

所有這一切全都來(lái)自20億年前發(fā)生的那次決定命運(yùn)的細(xì)胞吞噬事件，這樣的事情在地球生命的前20億年時(shí)間里僅僅發(fā)生過(guò)一次，屬于絕對(duì)的小概率事件，地球上進(jìn)化出復(fù)雜生命純屬運(yùn)氣。

寒武紀(jì)物種大爆發(fā)之后，地球生命又經(jīng)過(guò)了5億多年才進(jìn)化出人類(lèi)，經(jīng)歷很多艱難險(xiǎn)阻。基因分析，因?yàn)闃O端氣候的影響，現(xiàn)代智人曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)兩次大的瓶頸期，最慘的時(shí)候人口總數(shù)降到幾千人，差一點(diǎn)就全軍覆沒(méi)。

總之，生命的出現(xiàn)絕不意味著高等智慧必然會(huì)誕生，兩者之間還相差十萬(wàn)八千里呢。其中最關(guān)鍵的因素就是能源，這是復(fù)雜生命的剛需。也是現(xiàn)代高科技的前提。生物學(xué)家經(jīng)常高估了進(jìn)化的能力，低估了能量限制的強(qiáng)大力量。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，人類(lèi)的存在太偶然也太幸運(yùn)了。

地球的含氧量剛好適合人類(lèi)生存。

氧氣含量低于18%，一般性的生物可燃物很難著火；如果氧氣含量高于30%，任何有機(jī)物都很容易自燃。智慧生命最適合的氧氣含量是18.5%~21%，多了少了都不行，而地球的大氣含氧量是21%。

僅從光合角度的作用看，沒(méi)有任何條件會(huì)把氧氣含量限制在這一區(qū)間，地球現(xiàn)在的狀況純屬運(yùn)氣。

作為哺乳動(dòng)物的一員，人類(lèi)還需要?jiǎng)偤糜幸活w從天而降的小行星把恐龍滅絕了；更別說(shuō)現(xiàn)代智人花費(fèi)700萬(wàn)年才進(jìn)化出現(xiàn)代科技，包括火的使用、直立行走、語(yǔ)言進(jìn)化、文字出現(xiàn)、發(fā)展農(nóng)業(yè)和工業(yè)……

可見(jiàn)，生命的起源不需要神跡，只需要運(yùn)氣。

想想也可笑，浩瀚宇宙，人類(lèi)如此渺小，人類(lèi)社會(huì)卻無(wú)比復(fù)雜。我們待在這顆幸運(yùn)的星球、目前唯一可以依賴(lài)的家園里明爭(zhēng)暗斗、你死我活，我們圖什么呢？我們太擅長(zhǎng)從自己的角度揣測(cè)別人，連電影上的外星人也是人類(lèi)形狀，太乏味了。

如果你打心眼里明白了這個(gè)道理，明白了宇宙是如何進(jìn)化的，生命又是怎么來(lái)的，不同物種彼此之間是怎樣的一種關(guān)系。你就會(huì)相信世界萬(wàn)物合為一體，我們互相支撐，彼此榮耀，這就是生命的意義。

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