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通信时，达尔文表达了自己真实的想法——生命从化学中产生：
“从充满了氨、硫酸盐、光、热、电等等所有这一切的某些温
暖的小池塘中诞生。”
自然哲学家试图依据早期的实验以自然发生论来诠释地球
乃至其他星球的生命起源。但是，所有的生命都必须经历进化
过程，从定义上来说都要在自然选择法则的支配下运作——它
们要卷入代代相传的遗传变异，并且必须变得复杂到能够参与
这种过程。虽然我们面临着“先有鸡还是先有蛋？”的问题，
自然发生论却不是这个问题的答案，它只是一条死胡同。
有一种避开了这一起源问题的理论叫做“胚种说”。它主
要由瑞典化学家阿雷尼乌斯（Svante August Arrhenius） 之倡导
而在19世纪大为流行。阿雷尼乌斯认为生命是从外层空间以孢
子的形式传到地球上的，他的这种理论得到当时多位著名科学
家的支持，其中包括杰出的物理学家亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）
和开尔文勋爵（Lord Kelvin）。从详细的模型中可以看到， 胚
种说提出“生命的种子”从一颗行星传至另一颗行星，当某颗
行星演化到适宜于生命时，生命就会开始出现。
根据胚种说支持者的说法，地球上的生命是在大约35亿至
40亿年前，生命种子或孢子来到地球以后开始出现的。当时地
球上已经形成了适合这些“种子”生长和进化的大气层和地面
环境。
迄今为止，这种理论仍相当有争议。现代胚种说的积极支
持者霍伊尔（Fred Hoyle） 和维克拉马辛在过去几十年内一直
不懈地进行着论证，而且事实上也没有任何科学推理可以证明
这是不可能的。 即便艾伦山84001是第一块被发现含有生物化
石的火星岩石，它无论如何也决不是唯一含有有机物质的陨石。
我们已经从坠落在地球上的岩石中发现过大量不同的复杂有机
分子。这些岩石中有一部分是从太阳系外历经数千万年来到这
里的。就像彗星一样，从其他恒星的行星系统中诞生（虽然不
常如此），并踏上漫漫旅程前来此地⑥。
胚种说的一个疑点在于：细菌作为最简单的生命，经受不
住宇宙中以百万年计的漫长旅行。不过，新的证据却使持此疑
问的反对者失去了优势。
近几年的研究表明，细菌可以在地球上一些环境非常恶劣
的地方生存。10年前，科学家在活火山口附近发现了细菌的生
长。类似的情况也出现在其他地方。在热泉和南北两极的荒漠
地带也都有能够忍受极端温度的细菌的影踪。更有甚者，在核
反应堆通风口处也有生命在繁茂生长。不过，这些比起1996年
的一项发现来说却又算不了什么了。一群科学家在美国东海岸
的海床上钻了一个深洞后惊奇地发现，在水下11 000英尺（约
3350米）的沉积物下面2500尺（约760米） 的地方也有细菌存
在。
很难想象科学家们当时震惊的样子。几乎所有地面上的生
物都不能承受海平面以下13 000英尺（约4000米）处的环境。
那里的温度大约是170℃，而且压力约是地面上的400倍。虽然
这与星际空间中几乎毫无大气压力、并且处在绝对零度（…273
℃或0Ｋ）边缘的环境不完全相同，但这无疑同样是很严酷的
条件。没有理由说，能够在地表以下13 000英尺（约4000米）
处的恶劣条件下生存的细菌，如果在一颗彗星或流星体的中心
部分静静地处于休眠状态的话，就一定不能忍受太空中的环境。
然而，完全没有必要在“是否可能”这上点上大费周章。
在前面的章节里我已说过，DNA和RNA是由一种叫做“引物核
苷酸”的大型有机分子或生化物质产生的，“引物核苷酸”镶
嵌在一起形成更坚实的单元，它们制造出DNA和RNA的组成部
分。有些人认为这种较为简单的“生命前”单元（作为生命前
驱的大型有机分子，但其自身并不是“活的”）可以承受星际
之旅）将生命之种传播到地球上。
这次生命之旅的出发点可能是我们这个太阳系中的某处——
也许是火星，假如那里确实先于地球有过生命。要不然，它也
可能是从许多光年以外比我们太阳系先有生命的另一个行星系
统出发，长途跋涉才来到这里。
尽管恒星之间相距遥远，封闭在彗星或流星体中的有机物
质往往要在太空中漂泊数百万年，但是生命通过这种方式传播
到地球的可能性依然存在。最近的估计表明宇宙的年龄大约是
150亿年，而地球上最早出现生命的时间是35亿～40亿年前。
可见， 从大爆炸到地球上首次出现生命之间至少有100亿年的
时间。很有可能在银河系或其他星系中有某个行星系统比我们
的太阳系形成和冷却得稍早一些，如果生命在那里开始进化，
哪怕只比这里早了1％，也会给生命之种数千万年的时间飞抵地
球。
20世纪70年代，一群加拿大和英国科学家在胚种说的基础
上提出了一种更精致的思想，称为“生命云”理论。这种理论
展示了星际尘埃云中含有的有机化学成分如何反应生成核糖体
和蛋白质。按照这种理论，当行星穿越这样的云时，生命之种
的传播就完成了，一旦行星上的环境变得适宜，生命就开始繁
盛起来。他们认为地球很有可能在35亿～40亿年前曾穿越过这
样的星云。
基于“胚种说”的种种可能的理论都非常有趣，也没有什
么科学依据可以完全否定地球生命源于某个遥远世界的假设，
但是它同样无法解开生命的起源之谜。这些理论就像移动球门
柱一样，将问题的重心转移了一下而已。就算“胚种说”是正
确的，它确实解释了地球生命的起源，但老问题仍未解决：生
命究竟是怎样在它第一次出现的地方产生的呢？
不管某一天“胚种说”会被证实为对或错，如果我们要认
真地探究生命起源的话，就应该先把它放在一边。取而代之的
是，让我们暂且假设地球上的生命不是来自其他地方，而是在
当时的环境条件下，通过某种途径自行产生的。那么，它会是
如何产生的呢？
1936年，俄国生物学家奥巴林（Aleksandr Ivanovich）在《
生命的起源》一书中首次尝试描述含简单化合物的溶液如何通
过一系列生物化学反应形成非常复杂的分子结构。在那本书中，
奥巴林提出原始的生物有可能是从已有的有机物中产生的，而
那些有机物又是由更为简单的化合物自然形成的。这样，他真
正开始将达尔文的进化论放入前生命系统之中。尽管奥巴林可
以在实验室中用精密的实验来证实他的构想，但不足为奇，他
在当时受到了全体宗教思想家和科学家的怀疑。不过，他的理
论得到了英国大生物学家霍尔丹（John Haldane）的支持。霍尔
丹是第一位提出在原始海洋中发现的某些有机化合物或许能合
成某种可自我复制的物质形式的科学家。他认为富氢的大气环
境会大有帮助，这一系列条件称为“还原性大气”⑥。
20世纪40年代和50年代中，认为生命起源于大气中含氢的
原始地球的想法相当盛行，并且由于1953年两位美国化学家米
勒（Stanley Lloyd Miller）和尤里（Harold Clayton Urey） 进行的
有些传奇色彩的实验而得到了长足的发展。
1953年4月， 全世界都为克里克和沃森所揭示的DNA分子
“双螺旋”结构所震惊。一时间，关于生命的话题以及如何利
用科学技术手段来揭开遗传和进化之谜的各种讨论成为新闻的
焦点。在这样的环境下，一个月之后，也就是1953年5月， 米
勒和尤里公布了他们的革命性发现。
按照试验计划，米勒和尤里决定要验证一下奥巴林和霍尔
丹的理论。他们在实验室中做了一个假想生命出现时地球环境
的模拟实验。首先将氢、水、甲烷和氨混合成某种气体（为了
和史前地球大气的成分相吻合），然后模拟闪电，让这些混合
物经受一星期的放电反应。
一周之后，他们得到了令人吃惊的结果。在烧瓶底部的红
褐色沉淀物中发现了大量的有机化合物。其中包括多种有机酸
（脂肪酸和羟基酸）和尿素，此外还有一系列与糖的结构相似
的化合物。进一步的研究表明，这种方法可以产生大量生命必
需的分子。
有了第一次的成功之后，这两位科学家又在先前那种混合
气体中加入火山气体中含有的一种简单分子——氰化氢（HCN）。
这样，他们最重要的发现诞生了。在沉淀物中出现了氨基酸，
它在生物化学反应中起着重要的作用，是生命起源绝对不可缺
少的成分。
图 5 米勒和尤里的实验
自然界中有20种不同的氨基酸，它们能以多种多样的方式
形成蛋自质，其中也包括参与形成（组成DNA和RNA的）核苷
酸的酶。简单他说，氨基酸是生命的基本砌块，是一种在细胞
所有活动中都据关键地位的分子。米勒和尤里在烧瓶中总共发
现了不下8种的氨基酸。
他们得出的结论是，形成生命的各种分子完全有可能是在
地球大气中孕育而成的。最近，米勒更是声称形成足够复杂的
结构并产生活细胞的过程大约只要１万年。米勒不顾那些宣称
地球生命是宇宙中唯一生命的反对言论，而根据自己的实验结
果非常肯定地认为，如果有适宜的环境条件以及恰当的化学混
合物，任何一颗行星上就都可以产生生命。
8年后，米勒和尤里的研究结果得到了进一步的支持。1961
年，在休斯顿大学工作的生物化学家奥罗（Juan Oro） 尝试用
更简单的化合物形成氨基酸。他只采用了米勒和尤里当时用的
混合物中的两种成分——氰化�