生命的起源

　　我們要講的故事實(shí)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(shí)候整個(gè)太陽系也才剛剛安定下來，地球的一天只有9個(gè)多小時(shí)。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(duì)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(shí)的余溫，活躍的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)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。總之一切都是那樣的陌生，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(gè)經(jīng)典的類比，把地球的歷史濃縮成24小時(shí)，那么，這本書講的就是凌晨3點(diǎn)鐘之前的事情。但在這個(gè)故事之后的整個(gè)“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(dòng)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(diǎn)的光景了。至于被無數(shù)科學(xué)讀物津津樂道的“進(jìn)化奇觀”，更是集中在現(xiàn)存的動(dòng)植物身上，那些獨(dú)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(shí)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(jìn)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(huì)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(gè)其他科學(xué)讀物都不曾給出的完整回答，這個(gè)回答不再是面對(duì)海洋與星空的浪漫暢想，而要從無機(jī)世界的二氧化碳和氫氣開始，一步一步地討論活躍的有機(jī)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(gè)細(xì)胞出現(xiàn)并成熟，獲得獨(dú)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(gè)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(duì)每個(gè)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(gè)完整的回答。40億年前那個(gè)誕生了生命的環(huán)境也超越了所有人的生活經(jīng)驗(yàn)——它不但是古老的，而且是微觀的。那是一個(gè)萬有引力可以忽略不計(jì)，分子間的電磁作用卻強(qiáng)大得不可抗拒，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)充滿了隨機(jī)性，在不可測(cè)量的瞬間里飄忽閃現(xiàn)的詭異世界。要理解它，我們就會(huì)不可避免地接觸許多陌生的知識(shí)，尤其是要接觸許多化學(xué)的術(shù)語，這或許會(huì)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(huì)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(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，2014年碩士畢業(yè)于中國(guó)傳媒大學(xué)動(dòng)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。