1953年，一個實驗震驚全球，它似乎解決瞭生物學的終極問題——生命是哪來的？但它錯瞭。原始地球實驗實驗由米勒與尤列主導，靈感來源於木星。木星質量是地球的318倍，巨大的引力可以輕易吸住大氣層，經久不散。同為太陽係混沌初開的行星，木星的大氣成分就是地球初期遺留至今的樣闆。米勒在實驗中照搬瞭木星的大氣成分，並模擬瞭下雨、閃電、海水等地球環境。僅一周後，冷卻液中便發現瞭有機物，包括生命的基本單位——氨基酸。基於此，遠古洪荒億萬年歲月裏，地球演化齣生命似乎也不是什麼難事。月球顛覆瞭米勒實驗不久後，人類多次在月球上取迴瞭月岩，發現與地球岩石一般無二，這一下子解開瞭月球起源之謎，也顛覆瞭米勒的實驗。44億年前，地球軌道附近還有顆火星大小的原行星泰婭（Theia）。它與原地球碰撞，核心沒入地球，像雙手托舉著地核，大量碎片拋灑到太空，在引力作用下圍繞著地球，最終匯聚成月球。連岩石都飛濺齣去，何況大氣層。木星靈感頓時成為瞭虛妄，而且沒有大氣也就無法阻擋太陽紫外綫，因此大氣中不可能誕生生命。同時還有另一個問題，簡單來說一瓶氨基酸豐富的牛奶放在那裏，無論多久它都不會齣現生命，因為它無法逆轉熵增。生命是什麼？薛定諤曾在《生命是什麼》書中寫到“生命以負熵為生”。熵，熱力學角度解釋為係統內熱量相對於溫度的變化率，另一種角度是係統內的混亂程度。封閉的房間中，有杯熱水，熱水會自發地將熱量傳遞給室內空氣（熵增）。如果想要維持熱水的溫度，要對熱水進行加熱（熵減），這就是水逆轉熵增（攫取負熵）的過程。從混亂程度來講，一瓶礦泉水滴瞭一滴墨，開始大部分地方還處於“純淨”狀態，然後墨分子會逐漸擴散（熵增），最終水分子與墨分子達到平衡，也就是混亂最大化。生命精密又高度有序，同樣是2斤，吃進去的和排齣去的，你說哪個更有序？能量與物質代謝就是從環境中攫取負熵，排齣低級形態能量的過程。那麼生命之初，甚至未齣現前，根本不存在能量代謝機製，生命如何攫取負熵？海底深處的冰與火之歌上世紀70年代，太平洋中央的群島居民發現海底總是滲齣暖流。1979年，美國殿堂級科學傢比肖夫乘潛艇下去查看，這一看便震驚瞭世界。在陽光盡無、暗無天日的深海之底，冒著大量的煙。煙囪附近生物繁盛景象絲毫不遜色於亞馬遜雨林。最關鍵的是這裏處處透露地球生命的底層邏輯。圖：搓腳石，火山岩首先是煙囪附近的岩石，結構疏鬆，孔隙比一般的“搓腳石”要小得多。巧不巧，這些孔隙直徑剛好與生物的細胞一樣大。煙囪底部像是一口燒糊瞭的鍋。鍋的下麵是地幔“燃氣竈”1200度的高溫。地下的強堿性物質，通過孔隙嚮上輸送，而海水呈酸性。這原本應該是“水火不容”的酸堿中和反應，然而在堿性物還沒從鍋底噴齣就被殲滅大半。因為酸性海水會通過疏鬆孔隙滲入“鍋底”，與還沒齣鍋、往上爬的強堿物質相遇進行緩慢反應。同時鍋底的高溫使得海水在反應瞬間就被蒸發，300～400度的水蒸氣帶著中和後的金屬離子，硫化氫等物質衝齣地底，來到海底，這就是黑煙與暖流的由來。天然的能量流動——負熵這個鍋被科學傢稱為深海熱泉口，或深海熱液噴口。泉口底部酸堿反應中，帶酸性的氫離子不斷被消耗，意味著泉底氫離子濃度較低，而酸性海水中蘊含大量氫離子。基於熵增定理，氫離子會由高濃度嚮低濃度流動，跟著海水不斷滲入岩石下進行補充。岩石之外濃度高（水位高），岩石之下濃度低（水位低），那岩石孔隙不就是一座水壩嗎？水流就是氫離子定嚮流動。隻要地球不涼透，“燃氣竈”就不會熄火，氫離子的流動就不會停。水壩可以穩定水流發電，岩石則利用孔隙使氫離子緩慢、穩定流動，就像是一股股電流。這就是天然的負熵，熵增的源泉是地球的內熱。巧不巧，如今地球生物供能的方式——三羧酸循環，就是一個更加細膩的酸堿中和反應，底層構架就是氫離子的定嚮流動。圖：ATP閤成酶更確切地說是如今生物是利用氫離子的定嚮流動，推動ATP閤成酶（轉輪）為細胞供能。被孔隙馴服的不僅隻有氫離子，還有海底豐富的硫化物與金屬離子，它們都是生成有機物的最好的原材料與催化劑。生命的起源在生命尚未齣現之前，穩定的負熵就在深海熱泉口期盼著。即便這樣都經過瞭億萬年纔隨機閤成齣會汲取周圍物質與能量，進行自我復製的分子——RNA。這便是生命旅程的開始，它在後來不斷自我復製、迭代中，一路升級，越走越遠。
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