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在第七章的“悬疑，推测，线索”中，我们提到过细菌和古菌都有活跃的“基因横向转移”活动，它们可以在细胞之间直接交换DNA的片段，而那种在细胞之间交换、传播、扩散DNA片段的，就是质粒。所以这种假说设想，如果质粒突变出了某种可以逃离细胞的基因，就会变成DNA的病毒。
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而“转座子”就是真核细胞基因组内的离奇结构了。在我们染色体DNA上，大量分布着一种特殊的序列，这种序列大都没什么生理功能，却可以从原先的位置上被剪切下来，再插入基因组的其他位置。打个比方，基因组中的各个碱基序列本来像列车上的乘客一样，根据车票坐在自己的位置上，而转座子就是一些极不安分的乘客，动不动就从座位上跳下来，随便流窜到其他座位上去。更奇怪的是，一类被称为“逆转录转座子”的转座子还会一边流窜一边复制：它们不是亲自离开座位，而是先转录出许多条RNA，再逆转录成许多条DNA，才到处插入整个基因组。所以毫不奇怪，经过漫长的岁月，生物的基因组中充满了各种各样的逆转录转座子，它们占据了玉米的基因组的49%~78%，小麦基因组的68%，就连我们人类的基因组，也有大约42%都是逆转录转座子。
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如果这让你想起了HIV之类的逆转录病毒，那就太好了，有那么一些逆转录转座子实在像极了逆转录病毒，它们不但编码了酷似病毒的逆转录酶和DNA整合酶，而且整个转座过程也与病毒的感染过程如出一辙，除了缺少病毒那样的外壳，无法离开原本的细胞，它们与逆转录病毒没有什么区别。所以，如果你担心这些逆转录转座子会在转座的过程中闯出什么祸事，像病毒一样弄死细胞，那真是一点儿都不多余。我们的细胞的的确确进化出了许多机制来限制逆转录转座子的活动，比如让细胞高度分化，关闭每个细胞里的绝大多数基因。但随着时间的推移，仍然会有许多逆转录转座子苏醒过来兴风作浪，给基因组带来一些实质性的破坏。如果你已经看过幕后那篇《我们为什么放弃永生？》就会注意到，其中第三步里提到的DNA损伤，它就有相当一部分由此造成。
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这让逆转录病毒和转座子存在进化渊源的观点非常可信，但是，究竟是转座子终于逃出了细胞，变成了逆转录病毒，还是逆转录病毒定居在了基因组中，变成了转座子，这又是一个尖锐的问题。而且，不幸的是，目前的研究更倾向于后者，也就是说，这些讨厌的转座子，是病毒感染生殖细胞或者胚胎之后，赖在基因组里形成的残迹[4]。
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第三种较晚提出的假说，就是“共进化理论”。这个假说提出，病毒与细胞有着相同的来源，在生命起源的每个阶段，每个生命的“半成品”都有两条路可走：一条路是继续复杂化，发展出越来越健全的物质代谢和能量代谢，最终发展成细胞生命；另一条路是不再复杂化，盗窃前者的发展成果复制自己，如影随形地赖在前者身上，这样的半成品就没有发展为细胞，而发展成了各种各样的病毒。
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在这样的假说里，病毒就是细胞生命那胎死腹中的孪生同胞，但这死胎从未放弃留在世上的野心，它们一直依附在我们身上，以种种可怖的方式与我们共存了40亿年，永远也无法被驱散。
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至于生命起源的各个阶段是什么，每个阶段的半成品是什么样，在不同的研究者那里又有许多不同的版本，但总的说来，都与RNA世界假说脱不开关系。这听起来多少有些新鲜，然而病毒与RNA的联系，甚至要比中心法则更早建立起来。
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人类发现的第一种病毒是烟草花叶病毒，它早在1886年就被德国农业学家阿道夫·迈耶（Adolf Mayer）粗糙地提取出来，但人们一直搞不清楚它是什么东西。直到半个世纪之后，1935年，美国生物化学家温德尔·斯坦利（Wendell Stanley）才终于确定了这是一种蛋白质和RNA共同组成的微粒。而当时也正是遗传学的突破关口，重大的发现接踵而至：1935年到1944年，人类发现DNA是细菌的遗传物质；1946年，斯坦利因分离烟草花叶病毒的RNA和蛋白质荣获诺贝尔化学奖；1953年，DNA双螺旋和中心法则问世；1956年，普朗克研究所证明了烟草花叶病毒的遗传物质就是RNA。也正是因此，1958年，弗朗西斯·克里克才在中心法则上画出了“RNA复制”的箭头III，而这个箭头，也正是RNA世界假说的核心思想：RNA可以自我复制，单独构成一个遗传与代谢的闭环。
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所以，把病毒加入RNA世界本来就是顺理成章的事情。如果你还记得第七章的结尾处，我们说过威廉·马丁与尤金·库宁共同描绘了一幅宏大的生命起源图景，那么，在那之后的第二年，也就是2006年，尤金·库宁又给出了一个生命与病毒的共同起源图景IV，把它概括起来，大概就是下面这个样子：
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最初的世界是严格的“RNA世界”。这些RNA既能编码遗传信息，也能催化复制自己。所以最初的中心法则就只有“RNA复制”那一个箭头，这虽然非常简单，却已经是个完整的闭环，足以启动分子尺度上的进化了。在这个世界里，最初的细胞很可能已经出现了，而某些亚病毒因子甚至比细胞出现得还早。
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图4—2 蓝色箭头形成于“RNA世界”，红色箭头形成于“RNA-蛋白质联合世界”，绿色箭头形成于“逆转录世界”，黄色箭头形成于“DNA世界”。
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之后，RNA进化出了催化合成蛋白质的能力，并且将大部分的催化职能让渡了给蛋白质。这让中心法则发展出了右半边，也让RNA世界发展成了“RNA-蛋白质联合世界”，在这个世界中，细胞的功能逐渐开始完善，最初的RNA病毒也可能在此时出现了。
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在那之后，出现了能催化逆转录过程的蛋白质，开启了一个“逆转录世界”。原本记录在RNA上的遗传信息转移到了化学性质更稳定的DNA上，RNA的遗传功能由此让渡给了DNA。第四章定义的末祖，就生活在这个世界里，逆转录病毒和一部分DNA病毒的最初祖先，也可能是在这个时代出现的。
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但中心法则还没有最终完工，在细胞进化出独立生存能力的同时，DNA的复制机制也终于完善了，细胞中的RNA彻底卸下了遗传物质的责任，一个漫长的“DNA世界”由此开始，绵延30多亿年至今。当然，病毒也亦步亦趋，双方从未停止对彼此的影响，它们之间的关系，早已不再是“致病”和“抵御”这样简单的措辞能够概括得了的。对此，我们会在这一整幕里慢慢体会。
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乍听起来，这样的RNA世界假说实在有些传奇，一个分子要自己催化自己，自己复制自己，这难道不是不可思议的事情吗？但生命本来就是宇宙中最不可思议的奇迹，它留给我们的奇怪线索，以及那些分子生物学上奇怪的事实，引诱我们情不自禁地踏上了这条应接不暇的山阴道。
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[1]2020年2月11日，国际病毒分类委员会将此病毒正式命名为“Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2”，简称“SARS-CoV-2”，中国大陆的正式译名是“严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2”。
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[2]但又必须强调，凭今日的医学，HIV检出后积极配合治疗，按时服药，可以终生不发病，预期寿命与健康人一样，且不具有传染性。
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[3]“变形虫”（amoeba）又译“阿米巴虫”，长期以来被误认为是单细胞动物，所以有个“虫”字。但正如第七章第一篇“延伸阅读”结尾处描述的，我们现在发现它们既不属于动物界也不属于植物界，更不属于真菌界，而需要划入一个另外的“变形虫界”。与变形虫界关系最近的界是动物界，其次是真菌界。
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[4]不过，即便反过来，真的是先有转座子再有病毒，那也不是完全违反进化规律的事情。因为进化的对象是基因，而不是个体，而基因能否在进化中占据优势，唯一的标准就是它能在世代传递中制造多少复本。显然，自私流氓就是个极好的策略。
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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？ [:1700256325]
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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？ 第十二章甲醛聚糖和热泳
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RNA与遗传的起源
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RNA世界假说要想成立，首先要解决RNA的起源问题。为此，我们需要把RNA拆解成三种主要的原料：磷酸、核糖和碱基。其中，磷酸是随处可见的无机物，不需要考虑。核糖可以来自一种甲醛聚糖反应，也非常可能在白烟囱的环境下自然生成。但碱基的来源就存在很多争议了，不同的研究者对此提出了不同的假说。