生命的起源：同祖同源，何其奇妙

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

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

當你被極為宏觀的東西吸引，你就會忘卻身邊的瑣碎。

▲ 雜志封面。

“生命的起源”探討了最新的科學發(fā)現(xiàn)。

萬物之中，只有人類才會去思考這類問題，因為我們天生就對自己在這個世界上的位置和使命感到好奇，探尋萬物起源的沖動是寫在人類基因組里的本能。

以前，科學家相信“萬物生長靠太陽”，但隨著深海堿性熱液噴口的發(fā)現(xiàn)，人們意識到生命完全可以依賴巖石中蘊藏的化學能來生存，不需要曬太陽，“白煙囪假說”成為目前支持者最多的生命起源理論。

以前，人類尋找地外生命都集中在金星和火星中，它們都離太陽不遠不近，表面有可能有液態(tài)水。現(xiàn)在，人們開始探測木星了，這是驗證白煙囪假說的實驗方法。

▲ “白煙囪假說”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？地球生命又是何時何地開始？

不管最終結果怎樣，有一點是可以肯定的，那就是包括人類在內(nèi)的所有地球生命全都來自一個共同的祖先。我們有著共同的遺傳密碼、共同的能量貨幣、相似的細胞結構，因為我們在幾十億年前同是一家人。
地球生命之所以進化出了動物、植物和微生物這幾大類別，以及成千上萬個不同的物種，并不是為了彼此之間相互競爭，而是為了幫助家庭成員們更好地適應新的環(huán)境，以便讓地球生命這個大物種能夠在宇宙中更長久地延續(xù)下去。
還有一點幾乎也是肯定的，那就是生命絕不只在地球上誕生過一次，而是在所有可能的地方都結出了碩果。

生命起源無疑是人類的終極問題，至今人們?nèi)韵嘈庞性煳镏鳌Ｉ钠鹪春荛L時間是屬于哲學家和神學家琢磨的問題，18世紀的歐洲生物學界普遍相信上帝創(chuàng)造一切，物種不會改變。

達爾文的《物種起源》是劃時代的科學巨著，他提出了物種進化的方法：自然選擇，適者生存。

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

新陳代謝是我們定義生與死的最高標準：有新陳代謝的就是活物，沒有新陳代謝的就是死物。

關于生命起源有三個硬件一直沒變，就是碳、水和豐富的其他元素。地球生命是碳基的，所以有機化合物的合成反應可以統(tǒng)稱為固碳反應。

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物。

我們現(xiàn)在老是調(diào)侃，機器人這種“硅基生物”將取代人類這種“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。

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

我是堅信有外星人的，但科學家計算過，取平均值，如果相信銀河系存在36個智慧星球的話，那么這些星球平均距離大約1.7萬光年。換句話說，人類發(fā)出一聲問候，需要等上3.4萬年才會收到回音，恐怕沒人等得起吧。

按照最保守的估計，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)的動植物都是在距今5.4億年前開始的，也就是在寒武紀物種大爆發(fā)時期才出現(xiàn)在地球上。

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

細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類。

原核細胞結構簡單，但是代謝模式復雜多樣，能夠適應各種不同的生態(tài)環(huán)境，占領地球每一個可能的角落。

真核細胞結構復雜，進化出性生殖和多細胞形態(tài)，體積也變得越來越大，對環(huán)境和資源的依賴性變得越來越大，反而無法適應極端的生態(tài)環(huán)境。

學術界關于真核細胞的起源曾經(jīng)有過激烈的爭論，目前比較傾向于認為真核細胞起源于20億年前發(fā)生的一次細胞內(nèi)共生事件，也就是一個古細菌吞噬了一個細菌，后者沒有被殺死，反而在前者體內(nèi)生存下來，逐漸退化成了線粒體，改變了細胞的能源供應模式。

所有這一切全都來自20億年前發(fā)生的那次決定命運的細胞吞噬事件，這樣的事情在地球生命的前20億年時間里僅僅發(fā)生過一次，屬于絕對的小概率事件，地球上進化出復雜生命純屬運氣。

寒武紀物種大爆發(fā)之后，地球生命又經(jīng)過了5億多年才進化出人類，經(jīng)歷很多艱難險阻。基因分析，因為極端氣候的影響，現(xiàn)代智人曾經(jīng)經(jīng)歷過兩次大的瓶頸期，最慘的時候人口總數(shù)降到幾千人，差一點就全軍覆沒。

總之，生命的出現(xiàn)絕不意味著高等智慧必然會誕生，兩者之間還相差十萬八千里呢。其中最關鍵的因素就是能源，這是復雜生命的剛需。也是現(xiàn)代高科技的前提。生物學家經(jīng)常高估了進化的能力，低估了能量限制的強大力量。

總結來說，人類的存在太偶然也太幸運了。

地球的含氧量剛好適合人類生存。

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，沒有任何條件會把氧氣含量限制在這一區(qū)間，地球現(xiàn)在的狀況純屬運氣。

作為哺乳動物的一員，人類還需要剛好有一顆從天而降的小行星把恐龍滅絕了；更別說現(xiàn)代智人花費700萬年才進化出現(xiàn)代科技，包括火的使用、直立行走、語言進化、文字出現(xiàn)、發(fā)展農(nóng)業(yè)和工業(yè)……

可見，生命的起源不需要神跡，只需要運氣。

想想也可笑，浩瀚宇宙，人類如此渺小，人類社會卻無比復雜。我們待在這顆幸運的星球、目前唯一可以依賴的家園里明爭暗斗、你死我活，我們圖什么呢？我們太擅長從自己的角度揣測別人，連電影上的外星人也是人類形狀，太乏味了。

如果你打心眼里明白了這個道理，明白了宇宙是如何進化的，生命又是怎么來的，不同物種彼此之間是怎樣的一種關系。你就會相信世界萬物合為一體，我們互相支撐，彼此榮耀，這就是生命的意義。

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