《生命的起源

发布时间:2021-10-22编辑:admin

  所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的?这本书要回答“生命源自何处”这个生命科学的根本问题。在中文读物中,你再难找到把这个问题讨论得更全面的。

  作者亲自绘制的大量形象鲜明的图示,轻松愉悦的文笔阐释深刻有趣的知识,图文结合,生动有趣。

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  读者对象: 科普爱好者 进化论爱好者 中学生 大学生 上班族 刘大可粉丝……

  这本书要讲述的事情发生在40多亿年前的冥古宙,那时候整个太阳系也才刚刚安定下来,地球的一天只有9个多小时。月亮距离地球也比今天近得多,在天空中占据的面积足有太阳的9倍大,它正对地球的那一面上还有许多尚未冷却的岩浆海,焕发着暗红色的光,如同一只愤怒的眼睛。地壳还带着凝固时的余温,活跃的地质运动此起彼伏,到处都是裸露的岩石。大气中的降水汇集成了年轻的海洋,海水是弱酸性的,与今天的成分相当不同。

  总之一切都是那样的陌生,而如今一切生命的共同祖先,DI Yi批细胞,正是在这样陌生的世界里出现的。根据2017年找到的新证据,最初的生命大约诞生在42.8亿年前到37.7亿年前的深海热液喷口,而地球是在45.4亿年前形成的。如果沿用那个经典的类比,把地球的历史浓缩成24小时,那么,这本书讲的就是凌晨3点钟之前的事情。

  但在这个故事之后的整个“白天”,地球上的生命大都是些显微镜才能看清的单细胞生物,宏观的动物直到6亿年前才渐渐繁荣起来,那已经相当于晚上八九点的光景了。至于被无数科学读物津津乐道的“进化奇观”,更是集中在现存的动植物身上,那些独特的性状通常只有区区几百万年,甚至几十万年的历史,都是那浓缩的24小时里最后几分钟的事情。

  所以,如果要追究遥远的冥古宙是如何出现了DI yi批细胞,我们必须拥有先进的技术,能够潜入细胞里面的微观世界,从那形形色色的分子与反应中探寻起源的蛛丝马迹。因此,你会在这本书里看到生命科学在最近60年中取得的许多成果,尤其是最近20年来的突破,其中的大部分还没来得及与公众“见面”。

  在这古老与崭新之间,这本书最雄心勃勃的地方,就是要给出一个其他科学读物都不曾给出的完整回答,这个回答不再是面对海洋与星空的浪漫畅想,而要从无机世界的二氧化碳和氢气开始,一步一步地讨论活跃的有机物要如何产生,遗传基因和新陈代谢要如何建立,直到DI Yi个细胞出现并成熟,获得独立生存的能力。

  我们不能从哪一次研究,或者哪一位研究者那里获得一个完整的答案,而必须调查生命科学的众多领域,搜集不同研究者对每个子问题的回答,再设法像拼拼图一样,把这些局部的回答组织成一个完整的回答。

  40亿年前那个诞生了生命的环境也超越了所有人的生活经验——它不但是古老的,而且是微观的。那是一个万有引力可以忽略不计,分子间的电磁作用却强大得不可抗拒,物质的运动充满了随机性,在不可测量的瞬间里飘忽闪现的诡异世界。

  要理解它,我们就会不可避免地接触许多陌生的知识,尤其是要接触许多化学的术语,这或许会让有些读者感到厌烦与抵触,但这是根本不可能避免的:我们已知的一切生命都是化学反应的集合,要了解它的起源却不想接触化学,这与修建空中楼阁是同一种不可能的贪婪。

  刘大可,1987年出生于呼和浩特,2011年本科毕业于北京交通大学计算机与信息技术学院,2014年硕士毕业于中国传媒大学动画与数字艺术学院。自2016年底开始活跃于新浪微博的科普与人文艺术领域,“刘大可先生”是他的ID,这是他的DI Yi本书。

  所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的?这本书要回答“生命源自何处”这个生命科学的根本问题。在中文读物中,你再难找到把这个问题讨论得更全面的。

  作者亲自绘制的大量形象鲜明的图示,轻松愉悦的文笔阐释深刻有趣的知识,图文结合,生动有趣。

  因为如果那样,你会期待这本书用通俗易懂的语言,把一些确定的科学结论转达给你,解答一些你想不通的问题,让你明白“背后的规律原来是这样的”,得到一种豁然开朗的领悟感。

  这种领悟当然是很好的事情,“给出确定的回答”也正是科学在公众心目中关键的魅力,它消除了许多的惶惑,让人油然而生一种掌握本质的自信,这种自信也是我们迫切需要的精神。

  但请不要以为科学只敢说确定的东西,不要忘了科学是“认知的方法”,是人类探索未知的不可替代的工具,科学更加引人入胜的地方在于它抵达了怎样一处从来没有企及的秘境,在那里邂逅了怎样光怪陆离的现象,收获了怎样新奇的知识。我们在课本上,在科普作品里看到的那些“确定”的知识,都是科学远征归来,陈列在展厅里的标本,如果以为这些静止的标本就是科学的全部,那就未免错过了太多的风景与奇遇。

  所以,你手中的是一本“科学读物”,因为它并不耽溺于那座宏伟的、已经落成的科学大厦,它想要大着胆子,带你去看看科学在人类的认知边界上,在探索“生命起源”的道路中,我们已经发现了什么,正在做什么。它并不畏惧科学那尚不明确的一面,乐于给你引荐纷纭的假说。它要提醒你,科学从来不是唯唯诺诺,只负责“正确”的东西,即便对于那些尚无定论的未知问题,科学的回答也总比其他的回答更深刻、更扎实、更可信。

  读过这本书,觉得语言流畅,逻辑严谨,视角独特,颇具探索的精神,我为有这样的学生感到欣慰,更对这本书背后,那些科学前沿的智者由衷的钦佩。

  追溯本源,乃是深藏在人类基因中的天性。寻找过去的动力,反而会引领我们迈向未来。偶开天眼觑红尘,方知身是眼中人。这本书就像偶开的天眼,我们从中看到的,是自己从烟灰走向智慧的奇妙历程。

  这本书太好了,虽然对非生化背景的人稍有些挑战,但却是极少见的、正儿八经说生命起源的、逻辑清晰的书。而且因为是国人所写,在很多细节处,没有引进版那层戳不破的窗户纸。我会向我所有的学生,所有对大自然,对生物学感兴趣的朋友推荐这本书,从一顶原始的烟囱,到自私的RNA,再到我们为什么放弃永生。一场知识盛宴,一幅万物浮世绘,我真是太喜欢这本书了。

  ——邢立达 青年古生物学者中国地质大学(北京)副教授,博士生导师

  这部书很有野心,作者试图在生命领域里去追问底层的所以然。这个世界上的生命有着共同的源头,所以生物之间的互动,抽象上看,就好像是那个原初的生命与自己相处的方式,这一切是如何开始的?这就是本书想要回答的问题。

  把一个学术问题讲清楚是很难的事情。刘大可先生不是生物学科研从业者,但出于好奇深读文献,多方求问,把生命起源这个很宏大的科学问题搞清楚,已经相当难得。他愿意把弄懂的事情写下来,花心思作图,这就更难得了。

  在你看到这本书的书名,觉得有趣,把它拿起来的时候,恐怕会不由得想起,这些年已经有了许许多多书名带“生命”“起源”“进化”“简史”之类字样的科学读物,于是怀疑这本书还能有些什么不同,想着在这本书里应该也能看到那些经典而亲切的进化案例,什么奇怪的动物啊,狡猾的植物啊,共生的真菌啊,诸如此类。

  但这本书的确非常不同,那些科普读物里引人入胜的进化奇观,这本书的正文里一个都没有。因为我们要讲的故事实在太老,又太新了。

  这本书要讲述的事情发生在40多亿年前的冥古宙,那时候整个太阳系也才刚刚安定下来,地球的一天只有9个多小时。月亮距离地球也比今天近得多,在天空中占据的面积足有太阳的9倍大,它正对地球的那一面上还有许多尚未冷却的岩浆海,焕发着暗红色的光,如同一只愤怒的眼睛。地壳还带着凝固时的余温,活跃的地质运动此起彼伏,到处都是裸露的岩石。大气中的降水汇集成了年轻的海洋,海水是弱酸性的,与今天的成分相当不同。

  总之一切都是那样的陌生,而如今一切生命的共同祖先,第一批细胞,正是在这样陌生的世界里出现的。根据2017年找到的新证据,最初的生命大约诞生在42.8亿年前到37.7亿年前的深海热液喷口,而地球是在45.4亿年前形成的。如果沿用那个经典的类比,把地球的历史浓缩成24小时,那么,这本书讲的就是凌晨3点钟之前的事情。

  但在这个故事之后的整个“白天”,地球上的生命都没有醒目的变化,大都是些显微镜才能看清的单细胞生物。宏观的动物直到6亿年前才渐渐繁荣起来,那已经相当于晚上八九点的光景了。至于被无数科学读物津津乐道的“进化奇观”,更是集中在现存的动植物身上,那些独特的性状通常只有区区几百万年,甚至几十万年的历史,都是那浓缩的24小时里最后几分钟的事情。

  “生命究竟源自何处”是我们这个物种懂得沉思以来最重要的根本问题。然而在文明史上的大部分时间里,我们并没有能力解答这个问题,或者萌生了“神造万物”的幼稚信仰,或者搪塞出“无机物在原始海洋里随机运动,偶然间变成了第一个细胞”这样泛泛到了荒谬的答案。

  这当然不是什么人的过错,该怪那40多亿年的时光磨灭了太多的证据,也要怪生命实在太复杂了,哪怕是最简单的第一批细胞,也包含着数以十万计的蛋白质分子,而一个蛋白质分子又包含着成千上万的原子,它们维持着精密三维结构和化学平衡,形成了已知宇宙中最微妙的控制系统。

  所以,如果要追究遥远的冥古宙是如何出现了第一批细胞,香港六盒�开奖结果,我们必须拥有最先进的技术,能够潜入细胞里面的微观世界,从那形形色色的分子与反应中探寻起源的蛛丝马迹。因此,你会在这本书里看到生命科学在最近60年中取得的许多成果,尤其是最近20年来的突破,其中的大部分还没来得及与公众“见面”。

  在这古老与崭新之间,这本书最雄心勃勃的地方,就是要给出一个其他科学读物都不曾给出的完整回答,这个回答不再是面对海洋与星空的浪漫畅想,而要从无机世界的二氧化碳和氢气开始,一步一步地讨论活跃的有机物要如何产生,遗传基因和新陈代谢要如何建立,直到第一个细胞出现并成熟,获得独立生存的能力。

  可以预料,无论是对于这本书的作者还是读者来说,要获得这样一个回答绝非容易的事情。其中最直接的原因是生命的起源问题实在太庞大了,在实际的科学研究中不可能囫囵地交给某一个研究者。恰如我们要吃牛肉并不会把一整头牛摆上灶台,而要经过一番“庖丁解牛”,把牛切割成趁手的小块,再拿去煎炒烹炸焖溜熬炖。

  “始臣之解牛之时,所见无非全牛者;三年之后,未尝见全牛也”,在我们的心目中,“生命起源”是一个完整的问题,但在现代科学的眼中,它是许许多多个子问题,分派给了生命科学的不同部门:遗传学家要比对现代生物的亲缘关系,寻找继承自祖先的性状;生物化学家要研究细胞如何制造各种必需的物质,推测哪种物质更加基本;分子生物学家要揭示核酸与蛋白质如何协作,找到这种协作的最初样貌;结构生物学家要观察生物大分子拥有怎样的三维结构,重建它们的进化历程;等等。

  这种拆解让整个研究变得顺利起来,子问题拆解得越精细,回答也就越具体,但也给我们这些急切的人添了不小的麻烦:我们不能从哪一次研究,或者哪一位研究者那里获得一个完整的答案,而必须调查生命科学的众多领域,搜集不同研究者对每个子问题的回答,再设法像拼拼图一样,把这些局部的回答组织成一个完整的回答。

  对作者来说,他会在处理这些拼图的时候遇上很多的难题,不免歧路亡羊。因为不同的研究者从不同的实验现象出发,会得到各不相同的假说。有些假说会互相印证,拼成一幅更大的图景,这很好。但又有些假说彼此抵牾,作者又不得不做出取舍。然而在许多子问题上,不同的假说达到了众说纷纭的地步,就如同许多套拼图混杂在了一起,这种取舍就变得相当困难了。坦率地说,一个作者不可能准确评估所有的假说,而一定会遗漏,甚至误解一些什么,所以正如书中强调的,我们最终得到了一幅详细的图景,但那并非盖棺论定的答案,它将对未来的纠正与发现保持着开放的态度,甚至期待另一个作者展开更加精彩的图景。

  而对读者来说,我们对生命科学的认识不能只是蜻蜓点水的涉猎,而要对重要的基础知识了然于胸。至少,我们要在高中的生物课上达到良好的成绩,然后在这本书的前两幕里掌握一些更加细节的知识——在很多时候,这需要拿出一些认真学习的劲头来。

  你或许已经习惯了那些轻松的读物,却与这种劲头睽违已久,但这种劲头是不可或缺的。今天的人们或许觉得太阳系里恒星、行星和卫星的关系是小孩子就该知道的常识,但是牛顿之前的人为了这份知识却付出了不可思议的努力,像“运动的物体不受外力影响就不会停止”这样简单的规律都耗费了2 000多年的光阴才终于得到承认,只因现实中的人类从来没有见过不会停止的运动。

  同样,40亿年前那个诞生了生命的环境也超越了所有人的生活经验——它不但是古老的,而且是微观的。那是一个万有引力可以忽略不计,分子间的电磁作用却强大得不可抗拒,物质的运动充满了随机性,在不可测量的瞬间里飘忽闪现的诡异世界。

  要理解它,我们就会不可避免地接触许多陌生的知识,尤其是要接触许多化学的术语,这或许会让有些读者感到厌烦与抵触,但这是根本不可能避免的:我们已知的一切生命都是化学反应的集合,要了解它的起源却不想接触化学,这与修建空中楼阁是同一种不可能的贪婪。

  的确,这个时代有数不清的通俗科学读物让读者们体验了“在消遣娱乐中不费吹灰之力就掌握了许多知识”的愉悦。对于消遣涉猎来说,这或许是可行的好办法;但要探究一个千古难题,我们就要做好思想准备,付出必要的努力了。

  所以这本书并不期望你能手不释卷一气呵成地通读完全,而更希望你能不断地停下来思考,倒回去阅读之前没有弄明白的章节,再继续向下看——恰似人类探索未知时的寤寐思服,辗转反侧。

  1803年的仲夏,英格兰的林肯市,雨后傍晚,金色的云隙光又甜又暖,好似加了藏红花的荨麻酒,浇在一座巍峨的哥特式大教堂上。教堂正立面的一对木制尖顶像骑士锦标赛上的长矛一样直指天穹,中央塔楼曾有一座更高的尖顶,是大金字塔建成后的4 000多年里世上最高的建筑物,只可惜这尖顶250多年前就崩塌了,之后再也没有人主持重建,眼下遗留的塔楼只略占一多半高度,大概80多米,但仍足以远眺这座崛起中的城市。

  故事就发生在这座古老的林肯座大教堂里。在大教堂的西北角,穿过一条宽阔的走廊,可以走进殿外那座精美的圣职团礼堂。助理座堂主任倚坐在墙边的椅子上,斜照进来的夕阳全被花窗玻璃筛成了彩色的碎片,又带着窗户上的圣经故事,在他黑色的长袍上重新凑成了扭曲的图画——他的目光并没有聚焦在尘世中的任何事物上,几年来,莫名的疾病像缫丝一样,缓慢而坚定地抽走了他大部分的活力。

  但这并不意味着他精神萎靡,手中那本刚出版的诗集引燃了他心头的无名业火,愤怒让他日渐迟重的血流加快起来——借着返照的回光,我们依稀看到诗中的几句是这么写的:

  读到这里,主任终于愤懑地骂出了声:“胡言乱语,离经叛道,一贯如此,死了都不做点儿好事!”

  看到“钟表匠”这三个字,许多读者会觉得很熟悉——理查德道金斯在1986年出版过一本《盲眼钟表匠》,常被赞誉为《物种起源》之后最重要的进化论著作,针对的就是这个“钟表匠类比”。这个类比由18世纪的英国神学家威廉佩利(William Paley,1743-1805)提出,也就是引子故事里的助理座堂主任,他的遗作《自然神学》出版于1802年,是这样开头的:

  穿越荒地时,假设我踩到了一块石头,然后疑问这块石头如何来到这里,我很可能回答“反正据我所知,它从来就在那里”——这个回答一点儿都不显得荒唐。但假如我看到地上有一块表,思忖它怎么会在那个地方,我恐怕绝不会给出刚才那个回答,“据我所知的一切,那块表可能从来就在那里”——某些时候,某些地方,一定存在过一个或者几个钟表匠,他们制作这块表的目的才是问题的真正答案——他们了解它的结构,设计它的功能……而每一种设计的迹象,每一种表现的手法,只要存在于手表中,就同样存在于自然界——区别只在于,自然界是一件伟大得多的作品,远远超出了认知的范畴。

  但钟表这样复杂的机械,显然不可能是自然形成的,一定有一个心灵手巧的钟表匠才做得出来;

  同理,自然界那些精妙复杂的现象,比如生命现象,连人都搞不懂其中的原理,“显然不可能”是自发出现的,而“必然”有一个幕后的设计者,或者说造物主,或者说神,或者说基督教的上帝。

  这样一来,“钟表匠类比”就图穷匕见了,它是一套基督教的神学辩词,而且集中体现了“自然神学”的核心要旨:自然界的万物都是神的作品,观察这些作品,就是体会上帝旨意的直接方法。

  对于熟悉基本逻辑的读者来说,这个类比从来就不成立,因为“类比只有偶然性,没有必然性”,两个无关的东西在某个方面像,仅此而已,不能证明别的方面也像——乌鸦是黑漆漆的,隐约泛着金属般的光泽,煤炭也是黑漆漆的,隐约泛着金属般的光泽,那又怎样呢,难道看见乌鸦会飞会下蛋,就说煤炭同理,也会飞会下蛋吗?

  可具体到“钟表很复杂,生命也很复杂”这件事上,事情又不是这么简单了——类比固然没有“必然性”,却同样没有“必非性”:我们本来就知道煤炭不会飞也不会下蛋,当然会觉得拿它与乌鸦类比很荒唐,但19世纪初的人不知道生命是怎样复杂起来的,也就不能仅从逻辑出发,轻易否定生命“可能与钟表一样来自设计”了。

  比如,威廉佩利在《自然神学》中把人类的眼睛当作重要案例,说它像一台望远镜——他如果再晚出生100年左右,恐怕更愿意说它像一台照相机:角膜和晶状体如同镜头、巩膜如同暗箱、虹膜如同光圈、视网膜如同底片——这些结构精密配合,人类才得以拥有视觉,如果哪一个产生了病变,人眼便立刻功能失常。

  面对这样精妙复杂的器官,别说19世纪初的人,哪怕时至21世纪,进化的基本概念已经成为公立学校教育的必修内容,一个人如果对比较解剖学没有任何涉猎,照样想不出这样复杂的器官是怎样出现的,还是会困惑地问:“这是怎么进化来的——这怎么可能是进化来的?”

  我们必须承认,威廉佩利表现出了那个时代所能达到的极致洞察力,这是他作为自然神学家的使命。同时,他准确抓住了人类内心永恒存在的困惑感,用雄辩的表达将它们变成了信仰的论据——威廉佩利被认为是英国启蒙时代最重要的“基督教辩惑学家”,www.767170.com如果你不理解这是怎样一份殊荣,请把它记成“基督教的最佳辩手”:辩惑就是辩护,如果有谁提出了什么挑衅《圣经》的观点,辩惑学家就要扑上去口诛笔伐,用听上去无懈可击的辩词维护基督教的威严。而这本《自然神学》正是其中的典范,两个多世纪以来再版再版再再版,一直是神创论者的理论源泉。

  面对这样的角色,要让人心悦诚服地放弃钟表匠类比,我们不只需要逻辑,还需要一个更强大的解释,一个不需要任何造物主,就能回答《自然神学》里一切关于复杂性的问题的解释。

  不得不承认,进化生物学最初并没有这么强大的解释能力:威廉佩利之所以会在遗作中写出“钟表匠类比”,一个目的就是要喝止英国知识分子中迅速萌发的进化思想——伊拉斯谟斯达尔文(Erasmus Darwin,1731-1802),查尔斯达尔文的祖父,就是其中最突出的代表。

  就在威廉佩利出版《自然神学》的同一年,伊拉斯谟斯达尔文也写出了自己的遗作《自然神殿——社会的起源》(The Temple Of Nature; Or, The Origin Of Society),其中毫不掩饰地表达了这样的观点:生命最初都是微生物,后来在不同的环境中发展出了不同的功能,变得越来越复杂,一切植物和动物,当然也包括人类,都是这么来的——但这更多的是一种自然哲学,还不是严谨的科学。

  《自然神学》一经出版就先声夺人,是查尔斯达尔文在学生时代最重要的神学课本。然而,当他真的长大成人,经历了那几次难忘的“小猎犬号之旅”之后,却毫不犹豫地继承了祖父的思想遗产,发扬光大,写出了巨著《物种起源》——物竞天择,自然选择,微小的变化不断累积,就是一切生物复杂性的来源——在很大程度上,这本巨著就是对《自然神学》的回应。比如针对眼睛这个案例,达尔文固然承认了他无法给出具体的解释,却也先见地指出,在“原始状态”和“现代状态”之间,眼睛一定还有许多进化的“中间状态”,这些中间状态的眼睛一个比一个好用,也一个比一个复杂。

  果然,到了20世纪末,进化真的成了一个最强大的解释。在理查德道金斯写那本《盲眼钟表匠》的时候,无数个来自胚胎学和解剖学的证据已经把眼睛的进化历程清晰地展示出来,成为他贯穿全书的重要线索。

  这样的案例又岂止眼睛呢?竹节虫的拟态、放屁虫的防御、鸟的翅膀、人的肺脏……数不清的复杂结构,都曾经是神创论者攻击进化的诘问——就在《盲眼钟表匠》出版20年的时候,细菌的鞭毛还因为酷似一台发动机,在一场荒唐诉讼中成为呈堂证供。

  然而到了今天,这一切案例全都成了进化生物学的经典案例,那些大获好评的关于进化的科学读物中总会邀请这些案例做客,展示进化是如何从无到有,从简单到复杂,创造了无数的奇迹。所以为了不至于让读者的胃口太过落空,在正文之后,我们也会附上眼睛的起源与鞭毛的起源在进化生物学中的解释。

  但是,仅仅这些案例还远远称不上一个完整的解释——它们将一切生物的复杂性化归到了一个简单的共同祖先身上,但这个共同祖先,第一代单细胞生物,也并没有简单到哪里去。因为哪怕最简单的细胞也含有数以十万计的蛋白质零件,仍然比钟表复杂到不知哪里去了。

  图序- 3 牛肺疫枝原体(Mycoplasma mycoides),已经属于所有细胞当中最简单的那一类了,但它显然拥有毫不逊色于眼球的高度复杂性。而如果要按照这个比例画一个人脑的神经细胞,那这本书中所有的纸张拼起来都远远不够。(David Goodsell)

  那么,第一批细胞的复杂性又来自哪里呢?如果无法回答这个问题,神创论就可以退一步海阔天空,咬定第一个细胞是智慧设计的产物——实际上,在进化生物学的冲击下,现代的神学家就是这个态度。

  所以我们还要更进一步地追着解释:不仅生物可以进化,化学反应也同样可以,细胞并非进化的起点,而只是其中一座特别的里程碑——从岩石和海水开始的化学反应会发生千变万化的副反应,从中变异出无数的可能,经过反应速率的竞争,最后形成一个自我组织的封闭系统,也就是复杂的活细胞。

  在过去的60年中,尤其是21世纪以来的最近一段时间,这种科学的解释正在以可喜的速度丰满起来,渐渐揭示了一幅宏大、壮丽、摄人心魄的生命起源图景。但这幅图景并不是用普通人日常熟悉的语言揭示的,而是由数不清的热力学、地质化学、化学动力学、有机化学、生物化学、分子生物学、结构生物学、细胞生物学……生硬晦涩的术语吐露的。在某种程度上,这幅图景就像奥林匹斯山上的火种,让常人难以企及,所以直到今天,公众大多都不知道世上有这样一幅图景,还以为科学对生命的起源一筹莫展,仍然停滞在60年前那个在烧瓶里煮汤的粗糙实验里。

  所以,这本书要尽可能避开那些艰涩的术语,寻觅一条能让常人一窥火种真容的盘山小道,把这幅生命起源的科学图景小心翼翼地铺展开来,展示给那些勇于攀登的读者——是的,要“勇于攀登”,尽管本书的作者已尽可能地回避术语,但有一些术语是我们必须了解的核心概念。随着章节的推进,本书会越来越多地触及生命科学的前沿,使用越来越复杂、越来越抽象的词汇,因此这本书不像大多数的通俗读物那样,随便翻开哪一页都能找到有趣的故事,倒像是一本环环相扣的侦探小说,只有像登山那样踏稳了眼前的每一步,才有可能迈上新的高度,否则会因为错过了关键剧情而搞不清人物关系,觉得难以理解。

  不过,对于那些心急的读者,我们倒也可以提前说出整幅图景中最关键,也最能讽刺整个“钟表匠类比”的部分:

  威廉佩利认为石头代表了简单,而钟表代表了复杂,生命是比钟表更复杂的存在。

  橄榄石,地球深处最常见的石头,能与海水发生持续的水化反应,给生命起源提供源源不断的能量;

  石膏和石灰,地球表面最常见的石头,能够形成错综复杂的矿物管道,给生命起源创造化学反应的条件;

  铁硫矿,地热活动形成的铁的硫化物,能够催化复杂的氧化还原反应,促成了生命起源时的新陈代谢。

  这些石头虽然如此平庸,但是在原始海洋深处,它们构成了最不平庸的立体结构。那是一些像海绵一样错综复杂的堆积物,四通八达的毛细管道在其中纵横交错。这个宇宙中最常见的两种氧化物,水和二氧化碳,就在其中以最巧妙的方式邂逅了,并在这些石头的催化之下发生了层层递进的化学反应:简单的无机物变成简单的有机物,简单的有机物又组合成复杂的有机物,一些最复杂的有机物开始催化复制自己,遗传、突变、自然选择,进化就这样悄无声息地开始了,终于,这些有机物进化出了一种隔离机制,可以把自己与周围其他的化学反应统统区分开来。

  所以,有机物构成的细胞看起来如此柔弱,却是由岩石孕育出来的奇迹。直到今天,每一个活细胞的内部,都还镶嵌着数以万计的“岩石碎片”,那是一些金属氧化物的微粒,其中仍然延续着40亿年前的化学反应,电闪雷鸣地传递着自由的电子,由此维持着我们全部的新陈代谢。

  威廉佩利如果知道了此事,该作何感想呢?他以为生命如同钟表,与从来就有的岩石根本不同,然而到头来,生命内部最复杂的地方,竟然也“从来就有”一块块石头!

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