生命的起源

　　我們要講的故事實在太老，又太新了。這本書要講述的事情發(fā)生在40多億年前的冥古宙，那時候整個太陽系也才剛剛安定下來，地球的一天只有9個多小時。月亮距離地球也比今天近得多，在天空中占據(jù)的面積足有太陽的9倍大，它正對地球的那一面上還有許多尚未冷卻的巖漿海，煥發(fā)著暗紅色的光，如同一只憤怒的眼睛。地殼還帶著凝固時的余溫，活躍的地質(zhì)運動此起彼伏，到處都是裸露的巖石。大氣中的降水匯集成了年輕的海洋，海水是弱酸性的，與今天的成分相當(dāng)不同?？傊磺卸际悄菢拥哪吧?，而如今一切生命的共同祖先，DI Yi批細(xì)胞，正是在這樣陌生的世界里出現(xiàn)的。根據(jù)2017年找到的新證據(jù)，初的生命大約誕生在42.8億年前到37.7億年前的深海熱液噴口，而地球是在45.4億年前形成的。如果沿用那個經(jīng)典的類比，把地球的歷史濃縮成24小時，那么，這本書講的就是凌晨3點鐘之前的事情。但在這個故事之后的整個“白天”，地球上的生命大都是些顯微鏡才能看清的單細(xì)胞生物，宏觀的動物直到6億年前才漸漸繁榮起來，那已經(jīng)相當(dāng)于晚上八九點的光景了。至于被無數(shù)科學(xué)讀物津津樂道的“進化奇觀”，更是集中在現(xiàn)存的動植物身上，那些獨特的性狀通常只有區(qū)區(qū)幾百萬年，甚至幾十萬年的歷史，都是那濃縮的24小時里后幾分鐘的事情。你看，這本書要討論的東西，的確是非常古老的。所以，如果要追究遙遠(yuǎn)的冥古宙是如何出現(xiàn)了DI yi批細(xì)胞，我們必須擁有先進的技術(shù)，能夠潛入細(xì)胞里面的微觀世界，從那形形色色的分子與反應(yīng)中探尋起源的蛛絲馬跡。因此，你會在這本書里看到生命科學(xué)在近60年中取得的許多成果，尤其是近20年來的突破，其中的大部分還沒來得及與公眾“見面”。你看，這又必然是嶄新的東西。在這古老與嶄新之間，這本書雄心勃勃的地方，就是要給出一個其他科學(xué)讀物都不曾給出的完整回答，這個回答不再是面對海洋與星空的浪漫暢想，而要從無機世界的二氧化碳和氫氣開始，一步一步地討論活躍的有機物要如何產(chǎn)生，遺傳基因和新陳代謝要如何建立，直到DI Yi個細(xì)胞出現(xiàn)并成熟，獲得獨立生存的能力。我們不能從哪一次研究，或者哪一位研究者那里獲得一個完整的答案，而必須調(diào)查生命科學(xué)的眾多領(lǐng)域，搜集不同研究者對每個子問題的回答，再設(shè)法像拼拼圖一樣，把這些局部的回答組織成一個完整的回答。40億年前那個誕生了生命的環(huán)境也超越了所有人的生活經(jīng)驗——它不但是古老的，而且是微觀的。那是一個萬有引力可以忽略不計，分子間的電磁作用卻強大得不可抗拒，物質(zhì)的運動充滿了隨機性，在不可測量的瞬間里飄忽閃現(xiàn)的詭異世界。要理解它，我們就會不可避免地接觸許多陌生的知識，尤其是要接觸許多化學(xué)的術(shù)語，這或許會讓有些讀者感到厭煩與抵觸，但這是根本不可能避免的：我們已知的一切生命都是化學(xué)反應(yīng)的集合，要了解它的起源卻不想接觸化學(xué)，這與修建空中樓閣是同一種不可能的貪婪。但愿這會成為一本值得你在許多年里反復(fù)閱讀許多遍，仍能找到新的收獲的書。

　　劉大可，1987年出生于呼和浩特，2011年本科畢業(yè)于北京交通大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院，2014年碩士畢業(yè)于中國傳媒大學(xué)動畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院。自2016年底開始活躍于新浪微博的科普與人文藝術(shù)領(lǐng)域，“劉大可先生”是他的ID，這是他的DI Yi本書。