生命的起源

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刘大可 所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的(廖祥忠、马伯庸、邢立达、河森堡、刘朋昕诚挚推荐! 这本书给出一个其他科学读物都不曾给出的完整回答, 请不要把这当作一本常规的“科普书”)

生命的起源 封面

生命起源的物质基础

对于人类生活的理解,要求我们能够适应物理学的基础知识,这对于生命的本质和功能设置了一些有趣的限制。有关构建微粒和力的知识,使我们有了高度可信的结论,即个人生命的长度有限;而我们最好的宇宙学理论,尽管还远未得到核心理论的肯定,但它也指出,“生命”作为一个更宽泛的概念也有局限性。宇宙学的平衡状态看起来很可能会达到热力学平衡,那时生物不可能生存下去;生命依靠熵增加,而平衡中也再没有熵能产生。

那些混入了牛奶咖啡的漩涡?这正是我们。走向暮逝的复杂形态,乘着由简单起点到简单终点的熵增前程。我们要享受这段旅程。

在历史上,意大利天文学家JuvaniSchiaparelli(GiovanniSchiaparelli)将以“火星运河”的发现而留名。一八八七年,斯基亚帕雷利在用望远镜观测过我们的行星邻居后,报道说,火星表面纵横交错,有一条长长的直线线。这一理念激发了全世界的想象力,包括美国天文学家珀西瓦尔·罗威尔(PercivalLowell),他在亚利桑那的新天文台上观看了这些构造,并对火星进行了大量的观测。以他的观察为基础的观点——用运河连接起来的绿洲系统,看起来似乎会随时间而改变——洛厄尔发明了一套巧妙的理论来解释这颗红色星球上是否存在生命。

它们中有一个高等文明,它在水份稀薄宝贵的环境中艰难生存。这一理念被他一系列后来影响深远的著作推广开来,并成为H.G.Wells(H.G.Wells)的《世界之战》的灵感来源。

但是存在两个问题。首先,即便是斯基亚帕雷利也对火星上可能存在的生命感兴趣,他从来没有宣布过任何“运河”。在意大利语中,canali把canali译成英语,而非canals(运河)。水沟是自然形成的,而水渠是人工挖的。另一个问题是,斯基亚帕雷利实际上并没有观察到任何沟渠。这是一种假象,它来自于使用相对简单的仪器来观察遥远星球时所带来的困难。

如今,我们非常小心地探测了火星。这颗由美国、苏联、欧洲、印度等国发射的多颗卫星和着陆器(在写这本书时,火星是唯一已知只有机器人居住的行星)。尽管生命的探索还在继续,我们没有发现任何被遗弃的城市或古老的建筑标志。或许形态并不像洛厄尔所想的垂暮文明或威尔斯所想的邪恶三足机器那样,但是,我们最终可以在太阳系其他地方发现微小的生命形态,即使不是火星,因此,很可能在木星的卫星木卫二中(它所含的液态水超过了地球上所有海洋的总和),并且很可能是土星的卫星土卫二或土卫六。

但问题是,当我们遇到它时,我们能认出那是生命吗?“人生”究竟是什么?

谁也不知道没有一种简单的定义,能使“有生命”的事物与其他事物有明显区别,从而达成一致。有人曾尝试过。在寻找外星生命方面投入大量精力的美国国家航空航天局(NASA)对有机体采用如下定义:一种能够进行达尔文式进化的具有自我维持能力的化学系统。

生命的起源 目录

生命起源于哪里

有神论者很有理由相信生命的存在,接受它也是合情合理的。最起码,大多数有神论者不是在鼓吹上帝对人类的存在漠不关心。在想象中,一位不干涉主义的神,他创造或维持宇宙,但是对你来说,“生命”却不是特别关心。但是,我们可以接受,对于一个假设生命存在于有神论的可能性是相当大的;实际上,这种可能性要高于自然现象。

不过,这个故事远未结束。”生命”和”描述一个特殊宇宙的常数,这个宇宙容许某些复杂的化学反应存在,我们将把它们与生物组织等同起来。”神也许关心前者,但它对后者的关心远不能明了。

在宇宙中,物理常数主宰着依赖物理定律可能发生的事情。但是,在有神论之下,“生活”往往有别于物理规律的单纯呈现。有神论者通常是非物理主义者,他们认为生物不仅仅是组成生物的物质部分的整体行为。就生活的本质而言,最重要的是某种精神、灵魂或活力。肉体层次也许很重要,但是它们并非我们所谓的“生活”的核心。

而且如果这是对的,我们就完全无法理解为什么我们要去关注宇宙在物理层次上的特性的微调。肉体世界要如何运作,神仍要创造「生命」,不论基准如何,将其与各种物质相关联。人类的物理状态应该与某些复杂的化学反应网络相兼容,以我们通常会将生物体联系在一起的方式来维持和获取自由能量,而这只有在自然主义正确的情况下才有意义。即使我们的宇宙确实允许这种物质结构存在,但也应该以有神论可信度为代价,以提高自然信任度为代价。

应该承认,每一个真正的有神论者都可以提出一系列理由,证明为什么上帝会选择把非物质的灵魂和复杂的自我维持的化学反应联系起来,至少在一段时间里。类似地,如果我们所处的宇宙中,生命与物质之间的关系并非如此,那么也不难对此给出不同的解释。这个问题来自于一个没有清晰定义的理论。

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这一概念给有神论提供了证据,这又是一大难题。也就是说,比起生命是否可以存在这一简单的问题,自然法则和宇宙构造就有很大的意义。我们必须探究有神论能预言我们宇宙的某些特性,如果有人想说,因为我们预言神会希望生命存在,那么我们必须探究有神论也能预见到宇宙的其它特性。这里的神论者并不能很好地回应他们。

有神论者认为宇宙看起来像什麽样,其原因有二。神有许多不同的概念,每一种对于神对自然常数的确切意图,都有些模糊。另外,这一事实,我们已了解了真实的宇宙,这将影响我们的预言。任何言语所表达的理论都存在着这个问题。数学公式具有很小的自由度,它适用于已知的结果。

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