让猴子敲出莎士比亚全集:从元素到人类未来的科学之旅

　　　　**章 拥抱生命的到来！生命是如何开始的 有人认为，人类起源于两个嬉皮士和一条会说话的蛇。而另一些人认为，让世界焕发生机的是一颗巨大的宇宙之卵或一条彩虹大蟒。这些传说中也许有真实的部分，而且至今仍有成千上万的人相信这些所谓的创世神话。但如果你认同科学，自然就认同世界上*古老的科学协会——艾萨克·牛顿和罗伯特·玻意耳等一众科学巨擘在1660年于伦敦创立的英国皇家学会的这句箴言，“Nullius in Verba”，也就是“勿随他人之言”，换句话说就是“亮出证据，不然就闭嘴”。在科学人士的聚会上，除非你说的话有数据支撑，否则大家不会认真倾听。那么科学会如何回答这个*自恋、*根本的问题——所有问题的基础：地球上的生命是如何开始的 为了回答这个问题，我们需要倾尽科学之所有，从化学到生物，再到地理，甚至是天体物理。但我们还需要保持谦逊，因为要回答这个问题难如登天。它是一个巨大的谜团，而科学，归根结底就是为解谜而生的。现在的事实就是，关于世间万物，还有一大堆的未解之谜都在等待科学的探索。我们已经了解了万千事物的万千方面，但亟待解答的问题还有很多很多。 科学家们至今仍未确切地知道生命是如何开始的，至于无生命的事物，即岩石和矿物，是如何形成一个有生命的有机物的呢一团黏土是怎么变成生命体的呢更不要提上帝了，这个话题只能留待别的书去探讨了。但我们仍然取得了巨大进展，已经大致了解了生命是如何开始的，又是如何演变为如今的我们的。 科学家们通过对岩石进行细致的年代测定得知，地球大致形成于45.4亿年前，地球上*早的、有迹可循的生命出现在42.8亿年前。所以我们和出现在这个地球上*早的那个细胞——我们*重要的祖先——隔着一道时间的鸿沟。请试着想象一下这个时间。想象一下当1年过去时，我们做何感想。我们有办法感知10年时间的流逝，但1000年、10万年、100万年呢42.8亿年又当如何这样的时间跨度已经远超我们的理解力范畴。如果人类是在那个时候出现的（事实上不是），那么从那时起，地球上已经存在过55000代人了。这能帮助我们理解它到底有多久远。 自1000年起，人类共历经了15代。这大概就是为什么很多人更容易接受地球只有6000年左右的历史这个说法。 爱尔兰的一位主教——詹姆斯·厄谢尔（James Ussher）作为**个尝试系统地测算地球年龄的人而备受赞赏。1650年，他到图书馆（过去，人们经常去图书馆读书），根据在那里能找到的经典——《圣经》，推算出上帝创世起于公元前4004年10月22日的18:00，结束于子夜。这效率着实高，这点时间大部分人也就勉强够用来吃个晚饭，再欣赏一下*新一季的《权力的游戏》。这个世界起源的时间被记载在英王詹姆斯一世的钦定本《圣经》（the King James Bible）上，且在19世纪前，一直被奉为真理，因为它是一个明智之人根据一本在世人心中只载录真言的书推断而来的。这在今天看来的确荒唐，但在1650年，鉴于他所拥有的资源和解决这个问题的方法短缺，这是一次有益的探索，毕竟当时科学尚未问世。 当有人**次提出地球并不止几千年历史时，人们理所当然地感到困惑和担心。爱尔兰物理学家约翰·乔利（John Joly）是地质年龄测定的先驱。1899年，他测算出地球的历史介于8000万到1亿年之间，其依据是海洋的咸度——他认为海洋中的盐是岩石被雨水以一定的速率分解后形成的。这仍然是一次合理的探索，很可能还在某些圈子里引起了恐慌。*终他通过一种被称为“辐射测量”的方法，将地球的起源追溯到了45.67亿年前。辐射测量会测定特定元素的放射性状态，这些元素包括含铀矿物中的铅、钙和铝。我们已知这些元素以特定的速率衰变，因此它们的衰变程度可以用来测定岩石的所属年代。所以我们虽然无法感知，但可以自信地断定地球形成于45.67亿年前。 我们还可以通过观察那个年代的岩石来判断，那时候地球还是一个荒凉无比的地方，生命在这里无法生存。大气中充满了如氰化氢这样的有毒的化学物质。我们要等上亿年才能迎来公认的有机生命体的出现。此间的数千万年，地球上没有一丝生机。它只是一个涌着气泡的巨大熔炉，各种化学物质在其中生成、分解、相互反应。然后，在机缘巧合之下，所有这些随机的化学反应，在主要来自海底热液喷口的热能的作用下，为我们带来了地球上*早的生命。不过，我们所看到的并不是真正的生物，而是一系列的管状结构，科学家们确信那是生物体存在的有力证明。它们是在加拿大魁北克省的岩石上被发现的。地球就像一个巨大的试管，里面充满了化学物质和气体，而海床就是在下面为其加热的“本生灯”。它里面还有以闪电形式出现的电火花。这些电闪雷鸣和地球内部的热量为“试管”中的水供应着能量，使其加热、沸腾，让各种化学物质相互碰撞并产生化学反应。 天地间雷鸣电闪，生命的确是在这种坏天气里产生的。我们迎来了**个细胞。可是，**个细胞是出现在加拿大还是澳大利亚这个问题依旧悬而未决，后来因为出现了一种竞争性主张，称地球上*早的生命证据出现在西澳大利亚州的岩石当中，距今约41亿年。据其中一位参与该项研究的科学家马克·哈里森(Mark Harrison)的描述，这个证据所呈现的形态是“黏糊糊的生命体遗骸”。这个科学领域亟待完善，也代表了科学的发展进程——发现证据，评估证据，*后得出结论。但总而言之，**个细胞的祖籍很可能不在美国（谢天谢地），而在加拿大（加拿大人会爱死这个结论的）或澳大利亚。 无论如何，一切都不一样了。如果你想要回到过去看到它，那么需要一台显微镜。实际上在今天我们会将其称为“细菌”。那是一个单细胞生物，和我们根本不是一回事，因为人体有各种不同的细胞，它们通力协作，构成了我们的身体。显微镜下的人体细胞和单个细菌大相径庭，细菌看上去其实无趣得很。但在40亿年前，无趣是件好事。它吸足营养，大量繁殖，通过分裂创造出了小细菌。这就是“我们”的发端。一生万物。当时应响起喧天的号角，又或许会出现莎士比亚笔下威尔士巫师葛兰道厄降生时的那番情景，“天空中充满了一团团的火……大地庞大的基座就像懦夫似的战栗起来。……山羊从山上逃了下来”。但**个细胞诞生时，不会有从山上逃下来的山羊，因为当时还没有山羊（很可能也没有高山）