01 引言

如果你想了解生命，《復(fù)雜生命的起源》是一本非常值得讀的書(shū)，作者尼克·萊恩不但是作為專(zhuān)家參與了部分結(jié)論的研究，同時(shí)也對(duì)他認(rèn)同的各種假說(shuō)進(jìn)行了嚴(yán)密的論證，僅僅參考文獻(xiàn)就占了原書(shū)的 20% 以上，文中涉及的化學(xué)知識(shí)也只需要初中化學(xué)就能看懂。

本是一本科普書(shū)，但是看完以后，給我的意外收獲則是重新思考自己的世界觀，活著的意味著什么？?jī)尚缘囊饬x在哪里？到底怎樣才是死亡？最關(guān)鍵的，這也讓我重新思考創(chuàng)新以及創(chuàng)新帶來(lái)的重大局限。

一本讓你重新思考生命、活著、死亡和意義的書(shū)

02 大問(wèn)題

生物按照基因的不同，分為三大域：細(xì)菌、古菌和真核生物，在結(jié)構(gòu)上，細(xì)菌和古菌也同統(tǒng)稱(chēng)原核生物，它們沒(méi)有細(xì)胞核，而真核生物有細(xì)胞核，植物、動(dòng)物、藻類(lèi)、真菌和原生生物都屬于真核生物，本書(shū)的“復(fù)雜生命”，就是擁有精良設(shè)計(jì)的真核生物。

復(fù)雜生命的機(jī)制比原核生物復(fù)雜很多，作者用各種事實(shí)中的矛盾，提出復(fù)雜生命的起源是一個(gè)迷。

一方面，復(fù)雜生命一出現(xiàn)就擁有一整套全新的特征，從有性生殖到衰老，沒(méi)有哪個(gè)是在原核生物身上真正出現(xiàn)過(guò)，也就是說(shuō)，真核生物的進(jìn)化沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何中間類(lèi)型。

另一方面，就是原生生物誕生至已有 40 億年，雖然適應(yīng)能力很強(qiáng)，但是從未在結(jié)構(gòu)上發(fā)生什么突破。

細(xì)菌千變?nèi)f化，但總無(wú)法突破單一的結(jié)構(gòu)

作者提出了他的推論：幾十億年以來(lái)，地球生命在基因組和環(huán)境之外，仿佛還被另一些看不見(jiàn)的因素限制著。

03 能量帶來(lái)的制約

生命的各種能力由具體的結(jié)構(gòu)決定，而結(jié)構(gòu)又是由基因決定，那么基因由什么決定？我們以為是環(huán)境，但是作者認(rèn)為，除了環(huán)境以外，我們忽略了一個(gè)很重要的因素，就是能量，作者從如下的角度，證明了來(lái)自能量的制約，冥冥中限制了原核生物的演化。

1、生命是能量流。更具體一點(diǎn)就是“氧化還原化學(xué)反應(yīng)”，即從某種供體中獲得電子，給與某個(gè)受體，只要電子流向正確設(shè)定的方向，生命就“活著”，電子不再流動(dòng)，意味著生命死亡。

正如生物化學(xué)家艾伯特·圣哲爾吉（Albert Szent-Gy?rgyi）的詮釋?zhuān)荷贿^(guò)是一個(gè)電子尋找歸宿的過(guò)程。

2、原始生命的能量來(lái)自質(zhì)子梯度滲透機(jī)制。作者帶我們回到了生命誕生的環(huán)境----原始海底的堿性熱泉噴口，那里特殊的巖石構(gòu)造，自然形成了一側(cè)有堿性熱泉，另一側(cè)有微酸海水的質(zhì)子梯度（質(zhì)子梯度可以理解為我們的大壩，水從大壩上面流下來(lái)，就能產(chǎn)生能量，在生命中，質(zhì)子總會(huì)從高濃度流向低濃度，質(zhì)子就是大壩中的“水”，而巖石微孔以及后來(lái)演化出來(lái)的細(xì)胞膜就是大壩），生命就在這些巖石的微孔中產(chǎn)生，直到現(xiàn)在，我們的細(xì)胞還是通過(guò)質(zhì)子梯度滲透這樣奇怪的機(jī)制來(lái)產(chǎn)生能量，這與我們的起源息息相關(guān)。

原始生命誕生之地，能量來(lái)自海底熱泉

3、細(xì)胞膜的形成。原始生命演化出了以一種薄膜，替代了巖石中天然的微孔滲透薄壁的功能，這就是細(xì)胞膜，這樣生物在細(xì)胞內(nèi)可以模擬海底堿性熱泉的環(huán)境，形成了氧化還原反應(yīng)，生命有了可以離開(kāi)海底堿性熱泉的資本。

4、細(xì)胞膜上的能量機(jī)器限制了原核生物的演化。生物所有的能量，都是通過(guò)細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換成 ATP 形成的，如果原核生物體型擴(kuò)大，細(xì)胞膜上的能量轉(zhuǎn)化機(jī)器就無(wú)法供給足夠的能量支撐龐大的體型，因此原核生物保持相對(duì)微小的體型更有生存競(jìng)爭(zhēng)力，生命在這個(gè)狀態(tài)持續(xù)了近 20 億年，沒(méi)有發(fā)生突破。

04 偉大的內(nèi)共生

20億年前，在一次極其偶然的時(shí)機(jī)，一個(gè)細(xì)菌進(jìn)入了另一個(gè)古菌的細(xì)胞內(nèi)，它們竟然融合在了一起，細(xì)菌逐漸退化成我們現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)的線粒體，細(xì)菌的基因則與宿主古菌的基因融合，后來(lái)還演化出了細(xì)胞核，這樣，線粒體專(zhuān)門(mén)為宿主細(xì)胞提供能量，宿主細(xì)胞為線粒體提供生存環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了偉大的“內(nèi)共生”。

我們的細(xì)胞其實(shí)就如兩個(gè)合伙人創(chuàng)辦了一個(gè)“合伙企業(yè)”，這個(gè)“合伙企業(yè)”的兩個(gè)創(chuàng)始人（一個(gè)古菌和一個(gè)細(xì)菌）經(jīng)過(guò)不斷試錯(cuò)，最終緊密合作，把合伙企業(yè)做大了。

細(xì)胞內(nèi)的線粒體竟然是獨(dú)立的生命體演化而來(lái)

這個(gè)偉大的時(shí)刻，40億年來(lái)只發(fā)生過(guò)一次，難度在于：

1、進(jìn)入門(mén)檻：古菌和細(xì)菌都沒(méi)有吞噬能力，細(xì)菌不知如何進(jìn)入到古菌體內(nèi)。

2、融合門(mén)檻：這個(gè)門(mén)檻更高，兩個(gè)完全不同種類(lèi)的基因混在一起，一般情況下是相互沖突，造成生命死亡，所以它們的融合是一個(gè)奇跡。

通過(guò)合作分工，線粒體不斷分裂，形成巨大的能量產(chǎn)出基地，從此細(xì)胞有了富余的能量，終于有資本向更大、更多樣的方向進(jìn)行演化，形成動(dòng)物、植物等復(fù)雜生命，直至我們?nèi)祟?lèi)。

05 混亂的真核生物基因

這一偉大的內(nèi)共生，解決了能量壁壘，形成復(fù)雜生命，但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，我們基因的排列非常之混亂，原書(shū)中有這么一段：

我們一度被早期的細(xì)菌基因研究誤導(dǎo)，認(rèn)為人類(lèi)染色體上的基因也應(yīng)該像漂亮的珠串一般，按照有意義的順序排列。而實(shí)際發(fā)現(xiàn)的情況，就像遺傳學(xué)家戴維·潘尼（David Penny）形容的那樣：“如果有一個(gè)委員會(huì)設(shè)計(jì)了大腸桿菌的基因組，我會(huì)很榮幸參與其中。然而如果有一個(gè)人類(lèi)基因組設(shè)計(jì)委員會(huì)，我絕對(duì)不會(huì)承認(rèn)跟我有關(guān)。即使是那些低能的大學(xué)委員會(huì)，都不至于把工作做得這么糟。

在真核生物演化早期，線粒體的基因與細(xì)胞的基因相互融合，也相互沖突，導(dǎo)致合成的 DNA 中存在著大量的廢物，這些廢物堿基對(duì)不會(huì)被轉(zhuǎn)譯成蛋白質(zhì)，作用不明，這讓早期真核生物的分裂周期處在可怕的混亂中。

作者通過(guò)各種線索證明，復(fù)雜生命通過(guò)演化出細(xì)胞核、兩性生殖、線粒體單親遺傳（只遺傳母親的）、卵子早期隔離封存等機(jī)制緩解了線粒體基因與核基因融合導(dǎo)致的不匹配問(wèn)題。

06 衰老的形成

由于我們體內(nèi)的細(xì)胞是由兩個(gè)不同的主體組成的，雖然配合良好演化至今，依然存在致命缺陷：這就是呼吸蛋白質(zhì)的質(zhì)量問(wèn)題。

負(fù)責(zé)真核細(xì)胞“氧化還原反應(yīng)”的呼吸蛋白質(zhì)，是由核細(xì)胞基因與線粒體基因共同編碼的，而線粒體基因的突變速度是核基因突變速度的10~50倍，細(xì)胞分裂次數(shù)越多，線粒體基因的突變可能性就越大，一旦線粒體基因出現(xiàn)突變，與此相關(guān)的呼吸蛋白質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，細(xì)胞的氧化還原反應(yīng)（呼吸）就受到影響。

結(jié)果就是：本應(yīng)該按正常呼吸鏈路行走的電子泄露出來(lái)，被氧化成“自由基”。這樣原來(lái)的電子通路就被截?cái)啵ㄉ衔奶岬竭^(guò)：“生命不過(guò)是一個(gè)電子尋找歸宿的過(guò)程”），但如果電子泄露的不嚴(yán)重，細(xì)胞還能生存并一代代分裂下去，但是呼吸性能已經(jīng)不如以前，這就形成了衰老，如果電子泄露嚴(yán)重，細(xì)胞的生命也就走到了終點(diǎn)。

但是，在生殖傳承方面，生命演化出驚人的機(jī)制解決了線粒體突變的問(wèn)題，就是線粒體單親遺傳機(jī)制，線粒體只遺傳母親的，而女性在發(fā)育早期就把卵細(xì)胞儲(chǔ)存起來(lái)，讓雌性配子處于雪藏狀態(tài)，限制線粒體突變的累積，正因?yàn)榇?，現(xiàn)代科學(xué)家已經(jīng)通過(guò)線粒體基因追溯到 20 萬(wàn)年前的某個(gè)人類(lèi)共同祖先：線粒體夏娃。也正是通過(guò)這樣的線粒體單親遺傳機(jī)制，“老男人”因?yàn)榫€粒體不遺傳給下一代，所以可以不斷生產(chǎn)出符合要求的精子。

亞當(dāng)和夏娃可能真有其人

終究，生命只演化出了解決生殖細(xì)胞線粒體突變的問(wèn)題，但是沒(méi)有徹底解決其他組織器官的問(wèn)題，在生命的造物主看來(lái)，其他組織器官只需要活到生殖年齡就夠了。

07 新的世界觀

這是一本足以形成新世界觀的科普書(shū)，最后談?wù)勎业奈妩c(diǎn)讀后感：

1、找到制約關(guān)鍵因素，是打開(kāi)高速發(fā)展的鑰匙。這也是演化的制約，演化并不是萬(wàn)能的，任何事物，總是會(huì)被某種因素限制在某個(gè)框架中，在復(fù)雜生命中，能量就是這個(gè)重要因素，如果不解決能量獲取問(wèn)題，任憑基因再怎么演化創(chuàng)新也無(wú)濟(jì)于事。

2、重要的不是競(jìng)爭(zhēng)，而是合作。一個(gè)細(xì)菌和古菌，在一個(gè)生態(tài)位中，是你死我活的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但是它們竟偶然地融合在一起分工合作，造就了偉大的“內(nèi)共生”，順著這個(gè)思路，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，物種之間的合作場(chǎng)景，遠(yuǎn)比競(jìng)爭(zhēng)的要多。與其說(shuō)誰(shuí)強(qiáng)大誰(shuí)能生存，倒不如說(shuō)誰(shuí)能更好地與其他主體合作誰(shuí)就能生存，生物如此，人亦如此，商業(yè)還是如此。

3、創(chuàng)新是偉大的，問(wèn)題是永恒的。偉大的內(nèi)共生，帶來(lái)了兩個(gè)主體的兼容性問(wèn)題，雖然真核生物“絞盡腦汁”，演化出了細(xì)胞核、兩性生殖、線粒體單親遺傳等機(jī)制，還是帶來(lái)了我們最恐懼的器官衰竭和死亡，創(chuàng)新帶來(lái)的問(wèn)題需要更多的創(chuàng)新來(lái)解決，創(chuàng)新演化永不止息。

4、混亂不可怕，沒(méi)有演化才可怕。兩個(gè)原核細(xì)胞融合后，產(chǎn)生了各種混亂，但是通過(guò)長(zhǎng)期的演化，形成了人類(lèi)這樣的奇跡。我們有時(shí)總會(huì)抱怨生活工作中的混亂，但是再混亂的局面，只要開(kāi)始演化，就會(huì)產(chǎn)生秩序和創(chuàng)新，我們?nèi)钡耐情_(kāi)始演化的那個(gè)決定！

5、你認(rèn)為的死亡與大自然認(rèn)為的死亡是兩碼事。原核生物沒(méi)有“死亡”的概念，它們一分為二，二分為四，它們就是永生的。但是我們這樣高大上的復(fù)雜生命要死亡，其實(shí)大自然并沒(méi)讓我們死亡，因?yàn)槲覀兊纳臣?xì)胞也從來(lái)沒(méi)有死過(guò)，只要傳承下去，我們的細(xì)胞也是永生的，這就是：不朽的種系，壽命有限的肉體。

不朽的種系，壽命有限的肉體