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岩石、水和二氧化碳，这就是形成生命的基本物质清单。在几乎所有存在水的岩石行星上，我们都能找到它们。根据化学和地质学规律，它们会形成温暖的碱性热液喷口，会在催化性微孔系统的薄壁两侧形成质子梯度。这一定会发生。也许它们实际的化学反应并不总会促使生命形成，但仅银河系就可能有多达400亿颗类地行星，各自都在进行这项实验。我们生活在宇宙的培养皿中。这些理想的环境有多少会促使生命出现，取决于下一步会发生什么。
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① 根据最早的岩石和锆石结晶的化学成分分析，早期地球应该有比较中性的大气，主要成分为二氧化碳、氮气和水蒸气，这些都是当时活跃的火山活动所排放出来的气体。
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② “可能的太初环境”这种条件设定看似合理，其实有很多缺陷。它的表面意思是，设定的原料物质和条件很可能存在于早期地球。确实，冥古宙的早期海洋中可能有一些氰化物；早期地球环境的温度波动范围也有可能高达数百摄氏度（在热液喷口中）或者低到冰点。但问题在于，“原始汤”的概念环境是开放的海洋，其中真实的有机物浓度远低于实验室条件；而且要在同一环境设定中既有高热又有冰冻的低温，也几乎不可能。所有这些环境设定条件，每一个都可能存在于当时地球上的某个角落；但除非把整个地球看作一个环境单元，以化学合成实验室的方式进行一系列协调实验，否则它们不可能驱动“起源化学”（prebiotic chemistry）。所以，这个环境设定其实极度不现实。
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③ 我前面讨论“原始汤”理论的前提是，它是由闪电或紫外线的能量在地球上形成的。然而另外还有一个可能的有机物来源：由陨石从太空送到地球上。这就是所谓的“化学有生源说”（chemical panspermia）。毫无疑问，太空中和小行星上确实存在丰富的有机分子，而且确实有陨石不断地把它们带到地球表面。但是到达地球之后，这些有机物仍然会溶于海洋，最多也就是形成原始汤。也就是说，化学有生源说还是无法解答生命起源的问题，因为仍然无法解决前面我们讨论那些原始汤问题。弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）和弗朗西斯·克里克等人进一步提出，陨石可能把整个细胞送到了地球上。这样的理论仍然没有解答问题，只是把问题推到了宇宙中其他地方。对于生命起源，我们可能永远找不到确定的答案，但是我们可以探索决定活细胞起源的基本原理，不论是在地球还是其他地方都适用。而有生源说对我们寻求这些原理完全没有帮助，所以不予讨论。
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④ 这个假设的逻辑依据是奥卡姆剃刀原理（Occam’s razor），科学哲学中最基础的方法论：选择最简单自然的假设。得出的结果不一定正确，但是除非发现确有必要，我们就不应该引入更复杂的推论过程。或许，最终所有其他的可能性都被证伪，我们不得不用“神迹”来解释复制的起源（我不认为这会发生）。但是在那之前，我们不应该自找麻烦。奥卡姆剃刀原理当然只是解决问题的一种方法，但是科学的巨大成就已经证明：这种方法十分有效。
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⑤ 一个熟悉的例子就是葡萄酒的酒精浓度。光靠酒精的发酵作用，葡萄酒的酒精浓度无法超过15%。酒精含量升高后，会阻止反应（发酵）继续进行，不能生成更多的酒精。除非移除已经生成的酒精，否则发酵反应就会慢慢停止：此时的葡萄酒达成了热力学平衡（变成了汤）。白兰地等烈酒，制造方式是靠蒸馏葡萄酒来进一步浓缩酒精。我相信，人类是唯一把蒸馏运用到完美的生物。
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⑥ 我这里说的其实不是蛋白质，而是多肽。一个蛋白质中的氨基酸序列是由DNA中的基因决定的。多肽也是一条氨基酸链，由和蛋白质一样的化学键连接，但通常短得多（可能只有几个氨基酸），序列也不需要由基因规定。如果环境中有化学“脱水剂”存在，比如焦磷酸盐（pyrophosphate）或者乙酰磷酸盐，氨基酸会自发形成短链多肽。而这些脱水剂很可能就是ATP的非生物前驱物。
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⑦ “羽流”是一种流体力学现象。在深海热液喷口的例子中，羽流指的是下层较热的水流上升，形成冷水中的热水柱，上升的热水柱末端流径扩大、破碎，造成上层（海面）特定区域产生乱流。虽然上层水温不见得有明显提高，但根据表面区域性羽流末端的存在，能够推测下层（海底）有热流源头存在。——译者注
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⑧ 瓦赫特绍泽改变了我们对生命起源的理解。他坚决摒弃原始汤理论，在学术期刊上与米勒展开了漫长而激烈的争论。很多人以为科学讨论都应该是心平气和、不带感情的，我这里引用一些瓦赫特绍泽抨击原始汤理论的语言，让大家领略一下他的风格：“前生物汤理论（其实就是原始汤理论，这是瓦赫特绍泽不太尊重的叫法而已）已经被批得体无完肤，因为它的逻辑自相矛盾，与热力学原理南辕北辙，从化学和地球化学上都完全说不通，与生物学和生物化学割裂，在实验中更是被完全否定！”
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⑨ 很遗憾，拉塞尔经过再三考虑，现在也同意了这个看法。他多次尝试让二氧化碳和氢气在极端条件下反应，来制造甲醛与甲醇，结果都失败了。所以他现在也认为这不可能。目前，他与沃尔夫冈·尼奇克合作研究其他分子驱动生命起源的可能性，特别是甲烷（由热液喷口制造）和一氧化氮（可能存在于早期海洋中）的反应，类似于现代甲烷氧化菌（methanotrophic bacteria）的生化机制。我和马丁不同意他们的看法，原因不在此详述。如果读者有兴趣，我推荐列在参考文献中苏萨（Sousa et al.）团队的论文。这个课题与早期海洋的氧化状态有关，所以是非常重要的问题，而且可以在实验室进行验证。过去的十年间，学术界有一个大进步，就是越来越多的的科学家都开始认真对待碱性热液喷口理论。在这个理论框架下，很多个人和团队从不同方向提出了明确可验证的假说，并着手进行实验。这才是正确的科学研究方式。我相信，我们所有人都乐于被人证明在细节上犯了哪些错误，同时又希望整个理论架构仍然站得住脚，继续丰富。
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⑩ 如果你真是细节控，解释在这里。还原电位的单位是“毫伏”(millivolts)。假设把一个镁电极放入装着硫酸镁溶液的烧杯中。金属镁有很强的电离倾向，所以会向溶液中放出更多的Mg2+离子，电子则被留在电极上，这样电极就会有负电荷，数值可以相对“标准氢电极”进行量化。标准氢电极，是指在25℃以下的氢气环境中，把惰性的铂电极放入pH=0的质子溶液（强酸性，每公升溶液含有1克质子）。如果把镁电极和标准氢电极用导线连接起来，电子就会从带负电的镁电极流向相对带正电（其实只是负电荷较小）的氢电极，与强酸性溶液中的质子结合释放出氢气。相对于氢电极，金属镁的还原电位非常低（－2.37伏特）。注意这些数值都是在pH=0的条件下测量的。在正文中我写到氢气在pH=7时的还原电位是－414毫伏，因为还原电位会随着pH升高而降低，pH每上升1，还原电位大约会降低59毫伏（详见正文下一段）。
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⑪ 惠勒此语并非针对某个具体的理论发现，而是在他提出“参与的宇宙”（participatory universe）概念的论文末尾发出的感叹，指的是未来理解了宇宙终极本质之后，人类会有的感悟。由此可见本书作者的雄心。——译者注
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