几率(运气随机和概率背后的秘密)(精)/探索新知系列

　　罗素意识到，这些喷口提供了孕育生命的一切条件——或者说在40亿年前已经提供了。当时地球上几乎没有氧气，海水中富含溶解的铁。二氧化碳的含量可能要比现在高出许多，这意味着海水呈弱酸性——有更多的质子。　　想象一下，在如此一个环境中，会发生怎样的事情。在渗入海水的喷口内部，有着微小且互相连接的、形似细胞的空间，用薄薄的石壁隔开。这些石壁含有的催化剂——主要是铁、镍和钼的各类硫化物——与现今的细胞使用的相同（只不过已被嵌入蛋白质中），用于催化二氧化碳转为有机分子的化学反应。　　富含氢气的液体逐渐渗入这些具有催化作用的孔隙迷宫里。正常来说，二氧化碳和氢气很难发生反应：不然如今我们也不会为了捕捉二氧化碳减缓全球变暖而费尽心思了。仅靠催化剂本身恐怕不够，不过活细胞并不是只靠催化剂来捕捉二氧化碳——它们使用质子浓度梯度来驱动反应。而在喷口内部的碱性液体和酸性海水之间，存在着天然的质子浓度梯度。　　这个天然的质子移动力可能曾驱动了有机分子的形成吗？目前下结论为时尚早。我现在正致力于研究这个问题，不过尚未得到结果。但我们仍然可以先假设回答是肯定的。这可以解决什么问题呢？很多问题。二氧化碳和氢气反应的能量势垒一旦降低，反应便会迅猛发生。值得注意的是，在碱性热液喷口处的环境下，活细胞体内氢气与二氧化碳结合生成分子（氨基酸、脂类、糖、核苷碱基等）的反应实际上是释放能量的。　　这意味着，与某些从热力学第二定律推演得到的神秘猜测相反，现在看来，生命实际上正是由这一定律驱动产生的。这是行星级不均衡造成的必然后果：富含电子的岩石与缺少电子而呈酸性的海水仅隔了一层薄薄的地壳，喷口结构将其贯穿，使电化学驱动力集中到类细胞的系统中。整个行星就像是一个巨大的电池，而细胞则是基于相同原理形成的小电池。　　我是**个承认其中尚有许多需要完善之处的人：从一个产生有机分子的电化学反应堆演变为一个活生生的细胞，这中间仍然相隔太多。不过先让我们考虑一下宏观局面。生命的诞生只需很少的条件：岩石、水和二氧化碳。　　水和橄榄石是宇宙中*丰富的物质。太阳系内许多行星的大气富含二氧化碳，意味着它同样很常见。蛇纹岩化是一个自发的过程，在任何湿润且覆盖着岩石的行星表面都应该以相当大的规模发生。这样看来，宇宙里应到处都有简单的细胞——只要条件合适，生命或许的确是必然形成的。如果说地球上生命演化的进程看起来像是迫不及待地开始，也丝毫不奇怪。　　接下来呢？人们通常假设，一旦简单形式的生命形成，只要条件合适，它便会逐渐进化成为更复杂的形式。然而在地球上，情况并非如此。在简单的细胞形成后，过了很长很长时间（差不多是地球寿命的一半），才出现了更复杂的细胞。不仅如此，从简单细胞演化到复杂细胞的概率，从整个进化史上看，仅仅是每40亿年发生一次：这个数字小得惊人，也意味着复杂生命的诞生实属巧合中的巧合。　　如果简单的细胞需要经过数十亿年的漫长岁月才能缓慢进化为复杂的细胞，所有处于进化的中间阶段的细胞应该留下了它们的身影，其中的一部分应仍然存在于世。然而，我们却找不到它们。相反，二者中间存在着巨大的沟壑。一方面，有些细菌的体积和基因组都十分微小，在自然选择的过程中被精简到极致，宛如细胞间的歼击机；另一方面，真核细胞的体积巨大，形状笨拙，像是大型的运输机。一个典型的单细胞真核生物要比具有一个相同基因组的细菌类生物大1.5万倍。　　地球上所有的复杂生命——动物、植物、真菌，等等——都是真核生物，而且它们都是从相同的祖先演化而来。若没有那个孕育出真核细胞之祖先的事件，地球上也就不会有植物、鱼藻、恐龙和人猿了。简单的细胞不具有能够进化为更复杂形式的单元结构。