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所以，在罗素的理论中，热液喷口中的甲烷并不是产甲烷作用获取能量后的废物，而是甲烷氧化作用获取能量时的原料，那么原始乙酰辅酶A路径的原料也就不再是氢气和二氧化碳，而是氢气、甲烷和硝酸盐。他还为这套反应构想了奇异的催化机制——反应物渗入铁硫矿的晶格内部，在那里互相渗透，同时发生电化学反应，整体效果颇像干电池IX。
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这个催化机制很复杂，迄今为止又缺少生物化学的佐证，热液喷口是否能够通过非生物途径产生足够的甲烷也是个问题。所以，本书不打算详细介绍它的理论模型。
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另一方面，为原始乙酰辅酶A路径构思电化学机制的也不只有米歇尔·罗素。尼克·莱恩认可的原始乙酰辅酶A路径也是氢气还原二氧化碳，也是以铁硫矿为催化剂，不过，这个催化反应在机制上有些独特的地方。
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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？ [:1700256320]
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·雷电仙胎·[4]
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尼克·莱恩版本的原始乙酰辅酶A路径涉及了一种有趣的电化学反应。因为在他的顾虑里，原始乙酰辅酶A路径上还存在着一些动力学上的障碍，而电流就可以穿透这个障碍，为生命的孕育提供最初的物质积累。
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在现代的乙酰辅酶A路径的长分支里，二氧化碳先是接受了一对电子，被还原成了甲酰基。如果放在地质化学里，相当于用氢气把二氧化碳还原成甲酸——在溶液里，这的确是个自发反应[5]，铁硫矿作为催化剂只是加快了这个反应，没有什么特别之处。X
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但是接下来，甲酸（或者甲酰基）陆续接受了两对电子，终于变成了甲基，又对应着地质化学里的什么反应呢？
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尼克·莱恩认为，其中第一对电子的作用对应着氢气把甲酸还原成甲醛，第二对电子的作用又对应着氢气把甲醛还原成甲醇：
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HCOOH + H₂ = HCHO + H₂O
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HCHO + H₂ = CH₃OH
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但是，第一个反应在正常情况下根本不会发生，因为反应产生的甲醛是一种还原性相当强的物质，如果需要定量[6]比较，那么在pH值等于7的中性环境下，氢气的还原性是414，而甲醛的还原性是580，明显违背了“还原产物比还原剂还原性更弱”的普遍规律。XI
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要从微观上解释这个规律是非常困难的事情，但我们可以这样感性地理解：自发反应总是消除差异、趋于平衡的反应，而氧化性与还原性就是一对显著的差异。如果生成物的还原性反而比反应物的还原性更强，那这个反应就是在扩大差异。要让这样的反应自然发生，就如同用木头做的刀子削尖铁做的铅笔，是不可能的事情。
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“他时局罢樵柯烂，小道谁知亦有仙。”尼克·莱恩提出这个反应或许在别处不能自发，在碱性热液喷口却能曲径通幽。因为白烟囱里藏着两个下棋的“仙人”，一个叫“酸”，一个叫“碱”，它们下的那盘棋，就叫“还原性”。
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一种物质表现出来的还原性与环境的酸碱性有非常直接的关系。总的来说，环境中的碱性越强，物质的还原性就显得越强，酸性越强，物质的还原性就显得越弱。算下来，pH值每升高1，物质的还原性就增加60左右。[7]
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碱性热液的pH值可以达到10，这会让其中的氢气的还原性提升到584。原始海水的pH值可以低到6，这又让甲酸在其中的还原性降低到520，这下还原性的矛盾就迎刃而解了。
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但是，氢气必须溶解在碱性热液中才有这么强的还原性，甲酸也必须溶解在酸性海水才会降低还原性，可这碱性热液和酸性海水一旦混合，不就抹平了酸碱性的差异，回到了原点吗？如果这两种溶液不混合，那么反应物还怎么相遇，怎么相互反应呢？
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这就是尼克·莱恩的理论里最有趣的部分了：白烟囱里的矿物管壁不但隔开了酸性海水和碱性热液，还促成了一种独特的电化学反应，让氢气能隔着洞壁还原另一侧的二氧化碳、甲酸、甲醛，乃至各种有机物。
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碱性热液喷口覆盖着海绵一样的矿物沉积物，其中满是错综复杂的毛细管道。那些管壁都是碱性热液和酸性海水相遇的产物，它们一旦形成就会把海水和热液分隔开，阻止它们继续混合，酸性的海水从一些孔洞流过，碱性的热液在隔壁孔洞里向着相反的方向流出——这就保证了氢气和它的还原对象一直处于不同的酸碱氛围中。
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但是这洞壁上还镶嵌了大量的铁硫矿物微粒，这种微粒是可以在某些方向上导电的。于是，尼克·莱恩大胆地提出，在碱性热液一侧，氢气会把一对电子交给铁硫矿，自己变成氢离子，再与周围的氢氧根离子结合成水。而那对电子经过铁硫矿传导到酸性海水的那一侧，还原了吸附在矿物表面上的二氧化碳，由此生成了甲酸、甲醛、甲醇等有机物。
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所以，尼克·莱恩的原始乙酰辅酶A路径是一个标准的原电池反应，铁硫矿微粒就相当于连接正负极的电线，在它的帮助下，氢气与还原对象并不直接接触，却持续不断地发生着氧化还原反应。为了验证这个浪漫的“原电池模型”，尼克·莱恩曾经带领自己的学生设计了一系列的模拟装置。这类装置不但形成了类似碱性热液喷口的孔洞状沉积物，而且真的催化反应出了种类丰富的有机物，甚至包括少量的核糖。XII
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图3—11 碱性热液喷口沉积物的切面照片。酸性海水和碱性热液在不同的管道中流动，并不直接接触。（来自Deborah S. Kelley等）
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