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这是一个没有精神也没有生命的抽象的梦境，这梦境不知持续了多久，或者是几千年，或者是几千万年——时间是变化的度量，如果没有了变化，时间当然就停滞了。然而，不知从什么时候开始，时间突然变得快了，因为那蔓延在深渊中的网有了新的变化。
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网络中的某些凹坑似乎与众不同，苹果、柠檬、乌头、琥珀、延胡索……那些凹坑用谁也听不到的声音强调着自己的名字，于是有越来越多的能量响应了召唤，从四面八方沿着沟道汇集过来。那些凹坑因此发出越来越明亮的光，排列成了一个闭合的圆环，沿着某种次序循环传递着四处汲取来的能量，又将富余的能量灌注到网络中最薄弱的地方去。
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就这样，整张网络似乎形成了某种微妙的平衡，但又似乎存在着某种压抑的躁动。在那循环的圆环上，一些满溢的能量悄悄向上方伸展出来，好像终于苏醒的人的手，试探着想要摸索深渊的边界，又好像刚刚羽化的蝴蝶，正在灌注自己的翅膀，要展现出惊醒整个梦境的绚烂图案。
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这一切都让梦境的主人好奇起来。支撑这一切的能量，究竟源于何处？
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这疑问刚在梦境中提出，在那自称苹果与草醋的凹坑之间，就有一条径直的沟道显露出来，它在中途分成平行的两条，又重新汇聚起来，深深地扎进了黢黑的岩石之中，在那里贪婪地汲取着地下深处的力量。
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早在第一幕结尾的时候，我们就说过，在寻找生命起源的道路上，存在着遗传先行还是代谢先行的分歧。后来在第六章的结尾，我们具体讨论了它们的区别与联系，然后为代谢先行的方案留下了一个重大的问题。
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早在第一章，我们就通过锆石的包容物获悉，原始地球上的大多数碳元素都是最简单的无机碳，比如二氧化碳。那么，这些无机碳是如何变成各种有机物，这些有机物又是如何组织起来，成就了生命所需的物质代谢和能量代谢呢？
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这真是一个太关键的问题了。所有早期的生命起源假说，都是在这一步跌了跤，没能继续走下去。这给白烟囱假说积累了宝贵的经验，或许它能够前进到未曾触及的新境界中去。
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另外，或许应该提醒的是，我们不得不在这一幕里接触许多有机化学和生物化学知识，这让第三幕成为整本书中难度最大的一幕。对于一般读者来说，对照插图，倒不会有任何理解上的障碍。不过，这一幕的大部分内容是为了更深刻地理解最初的无机物是怎样转变成了有机物而做的准备，不感兴趣的读者跳过一些细节性的段落，也不会有什么原则上的损失。
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生命的起源：所有生命的共同祖先在40亿年前是怎样诞生的？ 第八章齿轮还是链条？
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地质化学中的固碳作用
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现在，我们面对着一个相当迫切，也相当具体的问题：最初的无机物是怎样转化成有机物的？
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我们不妨推测，这种创造了有机物的地质化学反应，就是共祖和末祖的固碳作用，并且被今天的某些生命继承下来。那么，这组化学反应共有两个最佳候选，一个是“逆三羧酸循环”，另一个是“乙酰辅酶A路径”。
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在不同的假说里，它们都有各自的支持者，而这本书更加青睐乙酰辅酶A路径，因为它更简单，与白烟囱假说也更吻合，为此，你需要沉下心来，大致了解它是怎样一回事，因为之后的整本书都建立在这个反应上。
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在今天，把无机物变成有机物的化学反应，被称为“固碳作用”，它一度被认为是“生命力”施展的魔法，只有植物之类的生产者才能办到这样的事情。直到1828年，德国化学家弗里德里希·维勒误打误撞合成了尿素，那种“只有生命力才能合成尿素”的迷信观点才被破除，追寻生命的化学起源才在理论上成为可能。
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但是从1828年到今天连200年都不到，生命却已经诞生超过了40亿年，其间的沧桑巨变足以把任何化学反应的痕迹磨灭得一干二净。原始地球上的无机物具体发生了怎样的化学反应，才一步步地变成各种有机物，变成生命需要的糖、脂肪、核酸和蛋白质，然后又一步步地启动物质代谢和能量代谢，形成了第一批细胞？这个问题我们恐怕永远也不会得到决定性的证据了。
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如果一定要说我们对此还抱有什么希望，那就是生命出现之前的固碳作用一定与共祖的固碳作用密切相关——毕竟，共祖就是那种固碳作用的直接产物。而如果共祖的固碳作用被传给了末祖，又在40亿年的进化之后被某些物种继承下来，那我们就能复原出最初的固碳作用了。
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看起来，这希望可真是渺茫啊！但这个希望非但没有破灭，反而格外地强劲，在今天的六种固碳作用中，竟有两种可能是最初的固碳作用的延续。
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对于大多数读者来说，这六种固碳作用的名字一个比一个生硬拗口：卡尔文循环、逆三羧酸循环、乙酰辅酶A路径、3-羟基丙酸双循环、3-羟基丙酸/4-羟基丁酸循环、二羧酸/4-羟基丁酸循环I。不过不必害怕，名字越是拗口的固碳作用，越不需要我们掌握，而名字最简单的那一个，我们已经非常熟悉了。
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卡尔文循环毫无疑问是当今世界上最重要、最为人所熟知的固碳作用，因为它就是光合作用的“暗反应”。
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我们在中学就知道，光合作用包括光反应和暗反应两个部分。其中，光反应只负责两件事：利用光能制造ATP等高能物质，并且把水分子拆成氢原子和氧分子[1]，并不涉及二氧化碳，所以不属于固碳作用。而后的暗反应才会实实在在地负责合成有机物，它会利用光反应制造的ATP和氢原子，让二氧化碳经过卡尔文循环源源不断地固定下来，变成葡萄糖，葡萄糖再通过其他生化反应转变成脂肪酸、氨基酸、核酸、固醇……生命需要的任何有机物。
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与光反应配合起来，卡尔文循环对二氧化碳的固定非常高效。蓝细菌和植物每年都能净固定2 580亿吨二氧化碳。其中，那个专门负责把二氧化碳投入卡尔文循环的酶1,5—二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，很可能就是这个地球上总质量最大的蛋白质II。全世界的蓝细菌和叶绿体平均每秒钟都会制造1吨重的这种蛋白质，它占据了陆生植物蛋白质总量的20%到25%，在叶片中的含量甚至可达60%以上。一切以绿色植物为食的动物，都把这种蛋白质当作自己主要的蛋白质来源。比如，平均计算下来，要有44千克的这种蛋白质一刻不停地工作，才能制造足够的有机物，供应一个人的食物消耗[2]。然而人类消耗的有机物又不只是用来吃，我们还要不断地砍伐森林，还要把3亿年来深埋地下的固碳成果集中支取出来，用木柴、煤炭、石油、天然气“点燃”一个“辉煌”的文明。于是，我们看到，卡尔文循环苦苦支撑的全球固碳作用一旦失衡，后果将是多么的可怕。
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但可惜，卡尔文循环在今天如此重要，却对寻找生命起源来说没有任何价值。因为我们已经非常清楚，卡尔文循环起源于蓝细菌和一部分紫细菌，是这些细菌自己进化出来的[3]，而不是继承自末祖。毕竟，我们从未发现古菌使用这种固碳作用。
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