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不知道大家有没有思考过，地球上最早的生命是什么样子的？生命究竟来自何方？人类又是如何探索生命起源的呢？如果你也曾思考过这些问题，那让我们跟随李四光先生的脚步，一起探讨生命的起源吧。
《圣经》中说：“起初，神创造天地”。
中国古代神话中说：盘古开辟了天地，用身躯造出日月星辰、山川草木。残留在天地间的浊气慢慢化作虫鱼鸟兽，替这死寂的世界增添了生气。这时，女娲造人。
这些只是古代人对生命起源的大胆猜想，显然是不科学的。生命究竟从何而来呢？关于这个问题的科学答案，人类花费了几个世纪的时间才有了一点头绪。
随着人类文明的发展，神创论逐渐被新出现的“自然发生说”取代。人们通过观察发现了一些现象：不洁的衣物会滋生蚤虱，污秽的死水会生出蚊子，肮脏的垃圾会爬出虫蚁。中国古代也有“肉腐出虫，鱼枯生蠹（dù）”的说法，意思就是肉腐烂了会生蛆，鱼干枯了会生虫（“蠹”的意思就是蛀蚀树木、器物的虫子）。人们认为，生物可以自然而然地由非生物产生。这一想法就是“自然发生说”。
在现代科学出现之前很长一段时间里，这一学说都被奉为“真理”。直到19世纪，法国出现了一位著名的微生物学家，名叫巴斯德，他设计了一个简单却令人信服的实验，彻底颠覆了自然发生说。
巴斯德把煮沸、冷却的肉汤灌进两个玻璃烧瓶里。第一个玻璃瓶是普通的玻璃烧瓶，瓶口竖直朝上；第二个玻璃瓶是鹅颈烧瓶，这种瓶子的瓶颈弯曲成天鹅颈的样子，虽然也与空气相通，但弯曲的瓶颈阻挡了空气中的尘埃和微生物落入肉汤里。过了几天，巴斯德发现，第一个玻璃瓶里的肉汤已经发臭，而第二个玻璃瓶里的肉汤始终没有变化。然后，他将第二个玻璃瓶的曲颈砸碎，让空气顺利进入肉汤中，肉汤在几天后也变得浑浊了。肉汤会发臭，是因为出现了很多微生物。巴斯德的实验证明，微生物并不是肉汤自己产生的，而是来自空气，这就否认了“肉腐出虫，鱼枯生蠹”的自然发生说。
在鹅颈瓶实验之后，关于生命起源的研究很长一段时间几乎毫无进展。20世纪上半叶，科学家们猜测，地球早期大气中除了氢气、氦气之外，还含有大量的甲烷和氨气。甲烷分子含有碳原子，氨气分子含有氮原子，而现在构成生命的最基本的物质都是含碳、氢、氧、氮的有机物，因此他们猜测这样的早期大气正是最初孕育生命的地方。
终于，到了1953年，有位名叫米勒的科学家，他和同事做了一个大名鼎鼎的实验，这个实验后来被称作“米勒实验”。他们从天文学家那里了解到地球早期的大气成分，并在密闭的容器中模拟出了这种环境，同时还用电火花来模拟早期地球“电闪雷鸣”的环境。一周之后，米勒和同事发现，在电火花的作用下，密闭的容器中出现了氨基酸分子，而氨基酸分子正是形成生命的基本物质——蛋白质的重要组成部分。
米勒实验说明，地球生命所需要的一些简单的物质，最早是被地球的闪电“劈”出来的。而这些物质，经过长期的积累和转化，形成了原始的蛋白质和核酸，这两者是构成生物体最重要的物质。之后又经过“极其漫长”的演化，原始的生命才得以诞生。
地球上出现有生命的物质，是地球发展史上破天荒的大事。最原始的生物是在寒武纪以前的时代开始出现的。那些原始生命形态的遗迹（化石）被保存在寒武纪以前的古老地质时代所形成的地层里面。
那么，生命究竟是在多久以前出现的呢？我们知道，地球上的岩石年龄越大，经历的地壳运动越多，甚至最终变得支离破碎。即使当初含有远古生命的痕迹，也可能已经被摧毁，我们极难从中找到可以用于鉴定的化石。因此，要探寻生命最早的痕迹并不是一件容易的事情。前面提到，科学家在37.7亿岁“高龄”的石头中发现了细菌的化石。后来又发现，这种化石与今天在深海热液喷口——“黑烟囱”周围发现的化石相似。也就是说，地球上的生命很可能起源于不见天日的深海。
本书引文均以绿字标出，引文均引自李四光的《天文·地质·古生物》一书。
“黑烟囱”是指深海热液活动的区域，因热液喷出时形似“黑烟”而得名。在这一区域几乎没有氧也没有阳光，压力很大，还充满了有毒的气体，却有很多生物生存，颠覆了人们对“万物生长靠太阳”的认知。
为什么科学家会说早期生命可能起源于“黑烟囱”呢？因为“黑烟囱”附近的环境与生命起源时期地球的环境类似。地球形成早期，地壳表面大部分被海水覆盖，有大量火山喷发，与“黑烟囱”附近的环境十分类似。科学家们发现，在海底“黑烟囱”周围，温度很高，压力很大，环境极端恶劣，但仍然生活着特殊的深海生物，特别是一些原始的古细菌。这些特殊的古细菌很可能就是地球生命的祖先。
因此，生命很可能首先出现在海底“黑烟囱”处，之后才慢慢地从深海发展到浅海，再到陆地。
在探索生命起源的过程中，科学家们发现，越古老的痕迹在地球上保留得越少。经过几十亿年的风风雨雨，很多痕迹已经消失殆尽，从这些“地球残卷”里重建生命诞生的细节是非常困难的。于是，科学家们把目光投向了地球的邻居——火星。
为什么是火星而不是其他星球呢？原因很简单：火星其实可以看作一个“未曾演化过的地球”。由于火星体积比地球小得多，它早早地失去了磁场，也失去了地幔的对流，从诞生到“死亡”不过几亿年。那里犹如一个静止的世界，定格了几十亿年前的景象，在离我们“咫尺之遥”的地方，静静等待着我们去发掘它的秘密。
在原始生命诞生以后，生命的演化突然就快了起来。最初还只是一些原始的单细胞生物，继而形成多细胞生物，之后出现了植物和无脊椎动物，接着有了鱼类等海洋脊椎动物，再后来，陆地上也出现了植物和动物，并逐渐演化成了现在这样丰富多彩的生命世界。然而，在这样漫长的过程中，生命都经历了什么呢？或许达尔文的进化论可以给我们一些启示。
1831年，刚刚从剑桥大学毕业的达尔文搭乘英国皇家海军的“小猎犬号”，开始了环球考察航行。也许当时没有人会想到，这将是一段彻底改变生命科学的旅程。这位勤奋且善于思考的博物学家，船每次到了一个新地方，他就下来收集各种动植物，制作标本，挖掘化石，把自己的所见详细记录下来。
经过将近五年的航行，最终在1836年10月，“小猎犬号”返回英国。年轻的达尔文带回了一份相当丰富的“宝藏”：368页动物学笔记、1383页地质学笔记、770页日记、1529个保存在酒精瓶里的物种标本、3907个风干的物种标本……在这段航行之后，达尔文通过对各个地区生物和化石的对比观察，认为物种是可变的，生物是进化而来的，生物进化的动力是自然选择。
1859年，达尔文的《物种起源》一书问世，马上引起了热烈的讨论。他的观点可以总结为八个字——“物竞天择，适者生存”，意思就是说：自然界的生物处在激烈的竞争中，只有更适应环境的物种才能够生存下来。在此后的二十多年里，达尔文继续搜集资料，充实他的理论。直到老年，达尔文也未停下对生命进化规律的思考。
科学家发现，宇宙中可能存在着上千亿颗类似地球的行星。是否每个和地球环境类似的行星都能产生生命？最早的生命长什么样子？地球上这样辉煌璀璨的生命经过了亿万年的洗礼，经历了哪些伟大的事件和变化？这一切对于我们来说都仍然是未解之谜。