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原本只是一个偶然，但偶然在至关重要的地方，一旦发生就无法改变——这被克里克形象地称为“冻结偶然假说”I。
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当然，在生命这样的涨落系统上，我们几乎说不出任何绝对的东西，遗传密码也不例外。标准遗传密码固然涉及遗传的根本，但是某些不那么关键的冗余密码子，却可能在进化中出现一些细小的变化，成为“非标准遗传密码”。比如“UGA”在标准密码表里是“终止”，表示翻译结束，但在高等哺乳动物体内却编码了色氨酸；“AGG”本来编码了精氨酸，但在绝大多数真核生物的线粒体内却表示“终止”；而“CUG”本来是亮氨酸的编码，却在某些真菌体内编码了丝氨酸。
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凡此种种，囿于篇幅和主题，我们就不做过多的介绍了。但仍然要强调的是，非标准遗传密码虽然是些例外，但也只是标准遗传密码的极其细微的局部修改，而不是另外一套独立的遗传密码。所以，一切外星病毒感染地球生命的科幻故事，全都是无稽之谈。哪怕抛开生命的各种可能性全都不谈，后退无穷步非要假设外星病毒的遗传物质也是DNA和RNA，也用这4种碱基3个一组编码20种氨基酸，那也意味着超过1084种编码方案，这个数字恐怕比可观测宇宙中的原子总数还大，外星病毒与我们采用同一套遗传密码的概率实在太低了。它们要用我们的细胞制造有生化功能的蛋白质，就好像一个从来没有接触过中文的英国人要把“东边日出西边雨，道是无情却有晴”翻译成地道的英语，还要保留所有的平仄、韵脚和修辞，这是根本不可能的事情。
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在今天看来，冻结偶然假说在很大程度上是正确的，体现了一切进化现象的原则性问题。毕竟，进化建立在随机突变上，偶然本来就是进化的左腿。但是，进化又不是个纯粹的偶然，自然选择无处不在，所以密码子的起源又恐怕不是这么简单。如果把所有密码子与它们对应的氨基酸用不同的方式排列起来，我们又会发现，这三位密码子中的每一位都有独立规律。
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首先，早在20世纪70年代和80年代，生物化学家们就发现，密码子的第一位碱基与氨基酸的合成原料[2]有着显著的对应关系II：
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◆ 第一位碱基是A的7种氨基酸中，有5种的合成原料是α-酮戊二酸；
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◆ 第一位碱基是C的5种氨基酸中，有3种的合成原料是草酰乙酸；
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◆ 第一位碱基是U的6种氨基酸，合成原料全都包含丙酮酸[3]；
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◆ 第一位碱基是G的4种氨基酸没有统一的合成原料，但全都能以同一类的有机酸[4]为原料，以相同的反应合成出来。
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图4—33 标准遗传密码第一位碱基与氨基酸的对应关系。横行代表密码子的第一位，竖列代表密码子的第二位，氨基酸名称后括号里的是密码子的第三位，左侧的三种α-酮酸是三种主要的氨基酸合成前体。除了密码子第一位是G的氨基酸以外，其他氨基酸都与用来合成它的α-酮酸拥有相同的背景色，黑色圆点代表氨基酸与α-酮酸对应的碳原子。这幅图实际上与图2—44是一样的。（作者绘）
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如果考虑密码子的冗余性，排除重复的密码子，比如排除C开头的亮氨酸、A开头的丝氨酸和精氨酸，我们会更惊讶地发现，除了组氨酸[5]，所有的氨基酸都服从这种对应关系。第一位碱基就对应了它们的合成原料，至于那几种原料就更有意思了，如果你除了丙酮酸就再没有听说过别的，不妨对照一下图2—13或者图3—2，就会发现这几种α-酮酸全都是三羧酸循环的成员。在第三幕里，我们反复强调过三羧酸循环是物质代谢的中央环线，说的就是这件事，还畅想过逆三羧酸循环一旦启动就能成为氨基酸的来源，说的也是这件事。
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接着，密码子的第二位与对应氨基酸的亲水性有关。
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所谓亲水性，就是氨基酸除去羧基和氨基之后，余下的部分是亲和水分子，还是排斥水分子，这是氨基酸最重要的性质之一。对照标准密码子和各种氨基酸的亲水性，我们发现，密码子第2位是U的氨基酸总是疏水性最强，是A的亲水性最强，C和G居中，而C又要略强一点——当然，这个规律就没法那么绝对了，我们可以看到很多例外。
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至于密码子的第三位，它就是那种“冗余”的集中体现了：20种标准氨基酸里，有8种氨基酸的第三位密码子随便是什么都行，只有甲硫氨酸的第三位密码子必须是G。
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这是很容易理解的事情，因为前两个密码子只能编码16种氨基酸，不够20种，而有了第三位，就能编码64种氨基酸，远远超过20种，当然会有大量的重复。但是，这第三位的冗余又不是完全随机的，除了8种任意的和1种唯一的，其余13种氨基酸的第三位普遍都是同种碱基，要么都是嘌呤，A或G，要么都是嘧啶，U或C，只有异亮氨酸是个例外，它与那个唯一的编码相邻，所以第三位碱基可以是A、U、C。
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以上讨论的，就是标准遗传密码里的规律了。既然所有的生命都遵循这套密码，显然，这些规律也必然出现在末祖身上，很可能就关系着遗传密码的起源。从这些规律出发，生物化学家们提出了“冻结偶然”之外的多种假说，2009年，第七章里提到的启发了白烟囱假说的尤金·库宁集中评价了其中影响最大的三个假说IV。
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图4—34 以第二位密码子排序的遗传密码表，颜色越蓝，亲水性越强，颜色越红，疏水性越强。括号里的数值出自“威姆利-怀特全残基疏水性量表”，数值越大，疏水性越强，数值越小，亲水性越强。其中，谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸取电离后的数值。III（作者绘）
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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？ [:1700256344]
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·规律的规律·
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最早提出的假说是“立体化学假说”，也就是密码子的三个碱基能在空间中形成某种立体形状，然后特异性地匹配对应的氨基酸，就像水晶鞋和灰姑娘的脚那样形状匹配，独一无二。
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这个假说可以追溯到1953年，双螺旋模型在冷泉港实验室[6]公之于世的那场研讨会上。研讨会在座的，有盛名在外的俄裔美籍理论物理学家乔治·伽莫夫（George Gamow），他是“宇宙大爆炸理论”的正式提出者，是“宇宙微波背景辐射”的预言者，也是宇宙元素合成理论的奠基人。同时，他也是科普文学的宗师级人物，一生中写下18部科普著作，其中，1947年写成的《从一到无穷大》，还有1966年写成的《物理世界奇遇记》直到今天都是全世界首屈一指的科普读物。
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回到那场研讨会上，双螺旋和碱基互补配对的崭新模型让伽莫夫心驰神往，他在会后陷入了对一个新世界的沉思：双螺旋的模型毫无疑问地表明了是“碱基序列编码了遗传信息”，但这究竟是怎样一种编码方式，克里克与沃森却还没什么头绪。伽莫夫敏锐地把密码学用在了碱基序列上，提出碱基序列一定是3个一组地编码了氨基酸，他将这个想法连同他构想的一些细节上的编码机制，装在信封里寄给了克里克。
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坦率地说，当时的伽莫夫虽然在物理学上成就斐然，在分子生物学上却还是个外行，他对DNA和RNA的大部分认识都是错误的，他提出的碱基编码机制也是错误的。但他把密码学引入遗传学的创想却极富启发性，克里克正是在伽莫夫的信中找到了关键灵感，在几年之后证明了RNA上的碱基的确是3个一组地构成了密码子。