《寻秘自然》01 文字版

生命，

是我们这颗蓝色星球上最伟大的奇迹。

天空、陆地、海洋，

生命无处不在。

生命的诞生，

恐怕是这个宇宙中最神奇的一种戏法。

自古以来，

有无数的先贤大儒都问过这样的一个问题：

我们从哪里来？

这也是著名的哲学三问中的一问。

你可能会想，

科学家们不是告诉我们说，

人类都是从古猿进化而来的吗？

这么想当然没错，

那我也可以继续追问啊，

古猿又是从哪里来的呢？

如果这么不停地往上追问，

其实就到了生命起源问题。

所以我们从哪里来这个问题问的其实是：

生命到底是如何从一个毫无生机的自然界中诞生的呢？

哲学家们为此思考争辩了几千年，

但是我们可以肯定的是，

假如我们只有哲学思辨，

那么我们得不到正确答案。

现代科学诞生以后，

科学家就从哲学家的手中接过了这个问题。

想要找到正确答案，我们必须依靠科学。

在这一卷生命演化的壮丽诗篇中，

进化论已经能够给我们解释，

后面的这一切到底是怎么发生的。

但是，

这一切到底是怎么开始的呢？

进化论必须面对一个终极谜题，

那就是第一个生命到底是怎么诞生的呢？

地球在太阳系中刚刚形成的时候，

是一个炽热的岩浆球，

在那样的炼狱般的环境中，是不可能诞生生命的。

后来彗星给地球带来了丰富的水源，

地球也慢慢冷却了下来，

终于形成了海洋和坚实的陆地。

根据现有的最佳证据，

地球上最早的生命，

出现在距今 37.7 亿至 42.8 亿年间，

证据就是在加拿大魁北克省发现的微生物化石。

那么这些最古老的生命到底是如何出现的呢？

从逻辑上来说，只有两种可能性：

一种是从地球的自然环境中自发生成的；

另一种是被陨石从宇宙中带到地球上来的。

宇宙胚种说，

其实是无助于我们回答这个问题的，

因为它只不过是把生命起源问题给推向了外星球，

它并没有真正地回答生命到底是怎么诞生的。

所以科学家们最感兴趣的假说，

还是地球发生说，

因为只有这个假说，

才真正触达了生命起源的本质问题。

我们很想知道

在 40 多亿年前的地球生命到底是如何诞生的呢？

在大约 40 亿年前的地球，

一切都还是混沌初开 毫无生机。

但在一个奇迹般的时刻，

在地球的某一个角落中，

一小团由碳、氮、氧、磷等元素组成的物质，

突然抽动了一下，

于是第一个生命诞生了。

刚才的这一切，其实都是出自我们的想象。

科学有一个最重要的特征，

就在于它的可重复性。

从无生命的物质到有生命的物质，

这一切的转变到底是如何发生的呢？

要想提出一个令人信服的科学解释，

那么我们就必须要在实验室中，

再现生命创生的伟大时刻！

1953 年，在芝加哥大学的一间实验室中，

有两个人向这个谜题发起了冲锋，

其中一个叫米勒，他是一名研究生，

还有一个是米勒的导师，诺奖得主尤里。

他们将水、甲烷、氨、氢气与一氧化碳

这五种物质，

密封在无菌状态下的玻璃管和烧瓶内，

然后将它们连接成一个回路。

在这个精巧的装置中，

其中一个烧瓶装着半满的水，

另一个则含有一对电极。

米勒和尤里用这个装置

模拟太古时代的地球环境。

他们首先将液态水加热产生水蒸气，

然后将另一个烧瓶中的电极通电，产生电火花，

这就模拟了闪电。

水蒸气在经过电极之后，

会在实验装置的底部重新冷凝成水，

这些冷凝水中产生了有机物，

变成了黄绿色。

（尤里：）“我敢打赌上帝就是这么干的！”

其实这里面并没有诞生生命，

他们发现的只不过是一些有机化合物，

例如氨基酸。

氨基酸就是构成蛋白质的零件，

而蛋白质又是构成细胞的零件，

所以尤里他们合成的只不过是生命的零件的零件。

米勒-尤里实验的结果一宣布，

在当时的公众中就引起了极大的反响，

生物学家们也是纷纷地奔走相告，

仿佛进化论的壮丽诗篇那缺失的序章

终于给找到了，

我们从哪里来的这个终极哲学之问

也终于告破了！

当时的这些新闻报道就让人觉得，

好像我们只要把一些化学物质放到这个试管中，

然后用力地摇一摇，

生命就会从里面爬出来一样。

我是非常理解当时人们的这种心情，

毕竟延续了几千年的哲学三问，

萦绕在我们的脑海中，

我们真的很想知道我们从哪里来这个终极疑问。

所以尽管这个实验，

是如此显而易见的简陋，

而且它的结论也明显不能说明生命起源问题，

可是人们还是乐于夸大它的作用，

假装得到了满意的结论。

然而米勒实验的真相是，

我们对原始大气的成分其实一无所知。

那五种物质和它们的配比，

基本上也就是连蒙带猜的，

即便这个猜测是正确的，

但它们也仅仅只是合成了一些小分子有机物，

这离最终诞生生命那还有十万八千里呢。

从小分子有机物到氨基酸，

再从氨基酸到蛋白质，

再到核酸的形成，

单细胞生命的形成，

这每一步都像是一个巨大的鸿沟，

要跨越这些鸿沟，

我们不知道的事情还有太多太多。

如果我们把这样的一个小球，

想象成是这样的一个氨基酸分子，

那么无数个这样的氨基酸分子要自发随机地，

组成这样的一个蛋白质分子的话，

那么就好像这样：

如果我们的大自然真的是像这样，

把蛋白质分子给弄了出来，

这就好像有一只猴子在打字机上随机地乱敲，

结果出来了一部《西游记》。

显然，大自然肯定不是这么干的。

像这么复杂的一个蛋白质分子，

它不可能是突然出现的，

它只能是像生命演化一样，

从一个简单的有机小分子，

逐步演化成了复杂的有机大分子。

而这个至关重要的第一个有机小分子，

它必须具备一个神奇的功能——

自我复制。

而每一次自我复制所产生的随机性错误，

才是大自然演化的真正奥秘。

接下去科学家们要考虑的一个问题就是：

第一个能够自我复制的有机小分子，

到底是从地球上的啥地方出现的呢？

从逻辑上来说，

有两个条件是必不可少的：

第一，需要有一个能让有机分子自由活动的环境，

这样才有可能让小分子聚集成大分子。

第二，需要存在一个天然的物理屏障，

来保证小分子能聚集，但又不容易散开，

就好像一个漏斗进去容易出来难。

那么地球上是否存在这样的一个天然环境呢？

在哪里最有可能出现这样的天然环境呢？

我们要在地球上去寻找这样一个可能的地方。

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