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和DNA一样，RNA分子也可以储存信息。它们也可以被复制，复制过程中的错误也会导致变异。这意味着RNA可以作为一种能进化的遗传性分子运作。直到今天，基于RNA的病毒仍然如此行事。RNA分子的另一个关键特性是它们可以折叠，形成更复杂的三维结构，可以作为酶发挥作用。基于RNA的酶完全没有蛋白质酶那么复杂，也没那么多功能，但它们可以催化某些化学反应。比如，对如今的核糖体的功能至关重要的几种酶就是由RNA制成的。如果将RNA的这两种特性结合起来，也许能够产生既能作为基因又能作为酶的RNA分子：把遗传系统和简单的新陈代谢打包在一个袋子里。这就等同于有了一个能够自我维持、以RNA为基础的生命体。
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一些研究人员认为，这些RNA生命体最早可能形成于深海热液喷口周围的岩石中。岩石中的微小孔隙可能提供了一个保护它们的环境，与此同时，从地壳中沸腾而出的火山活动提供了稳定的能量和化学原料。这种情况下，制造RNA聚合物所需的核苷酸有可能通过更简单的分子组装，完成从无到有的过程。起初，嵌在岩石中的金属原子可能起到了化学催化剂的作用，使化学反应无须生物酶的帮助就能进行。最终，经过几千年的试错和试对，这一过程可能最终催生出了由RNA构成的机体，这些机体是有生命的，能自我维持和自我复制，并且，在未来的某个时候，它们可能会被纳入膜封闭实体中。那应当算是生命出现的漫长道路中的第一个里程碑事件：第一批真正的细胞出现了。
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我给你们描述的这番演变看似真实可信，但请记住，这也是高度猜测性的结论。第一批生命形态没有留下任何痕迹，所以我们很难得知生命之初发生了什么，甚至很难确定35亿多年前的地球本身到底处于什么状态。
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不过，一旦第一批细胞成功形成，接下来的事情就比较容易推想了。首先，单细胞微生物会在世界范围内蔓延，逐步在海洋、陆地和空气中扎根。然后，20多亿年过去了，体形更大、结构更复杂的真核生物加入了它们的行列，但在很长一段时间内，这些真核生物仍然是单细胞生物。真正的多细胞真核生物的出现要晚得多，还得再过十几亿年。如此推算便可知：多细胞生物在地球上存在了大约6亿年，仅占生命历史总长的六分之一。然而，就是在这段时间里，多细胞生物衍生出了我们周围目力所及范围内形体最大的所有生命形态，包括高耸的森林、蚁群、巨大的地下真菌网络、非洲大草原上的哺乳动物群，以及距今年代最近的现代人类。
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所有这些都是通过盲目的、未经引导但又极具创造性的自然选择进化过程发生的。但是，在思考生命体的诸多成就时，我们应该记住，只有当一个种群中的某些成员无法生存和繁殖时，进化才能有效地进行。因此，尽管生命作为一个整体已自证是顽强的、持久的且具有高度的适应能力，但单个生命体的寿命是有限的，当环境发生变化时，其适应能力是很有限的。这就是自然选择出手的时机：消灭旧的秩序，如果种群中存在更合适的变种，就为新秩序铺路。如此看来，死亡是生命的必由之路。
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自然选择的无情筛选创造了许多意料之外的东西。最特别的产物之一就是人脑。就目前所知，没有其他生物像我们这样能意识到自身的存在。有自我意识的人类大脑一定是进化出来的——至少有一部分原因是进化——为了让我们在世界发生变化时有更多的余地来调整自身的行为。和蝴蝶，甚或其他所有已知的生物体不同的是，我们可以谨慎选择并反思自身行为的动因。
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与其他生物系统一样，大脑的运作也基于相同的化学和物理过程。然而，不知为何，从同样相对简单的分子和众所周知的动能中，竟然涌现出了我们思考、辩论、想象、创造和受苦的能力。这一切是如何从我们大脑的湿化学中产生的？这给我们带来了一系列极具挑战性的问题。
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众所周知，我们的神经系统的基础是数十亿个神经细胞（神经元）间极其复杂的相互作用，这些神经元会在相互之间创建数万亿个连接，被称为突触。这些深不可测、精妙繁复、持续变化、互相连通的神经元网络共同构建了信息通路，传输和处理丰富的电子信息流。
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生物学中常见的研究方法是从较为简单的“模型”生物入手，通过研究像蠕虫、苍蝇和小鼠之类的生物，我们可以了解到大部分情况。对于这些神经系统如何通过感官从环境中收集信息，我们了解到的情况已经相当多了。研究人员已经做了全面细致的工作，追踪视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉信号在神经系统中的移动，还绘制了一些能够形成记忆、产生情绪反应和造成肌肉舒张等输出行为的神经元连接图。
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这些工作都很重要，但只是个开始。对于理解数十亿个神经元之间的相互作用，是如何结合并产生抽象思维、自我意识和看起来的自由意志的，我们还只是在起跑线上。为这些问题找到合情合理的答案，可能要耗费21世纪这一百年，甚至可能需要更久。而且，我相信我们不能仅仅依靠传统的自然科学方法来达到这个目的。我们将不得不吸取心理学、哲学和更广泛意义上的人文科学带来的各种真知灼见。计算机科学也会很有助益。当今最强大的“人工智能”计算机程序就是用高度简化的形式，为了模拟生命体的神经网络处理信息的方式而构建的。
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这些计算机系统展现了越来越惊人的数据处理能力，却没有表现出任何类似于抽象思维或想象力、自我意识或知觉的东西。哪怕只是定义我们所说的这些心智特性都非常困难。在这个方面，小说家、诗人或艺术家可以通过贡献创意想法的基础，通过更清晰地描述情绪状态，甚或通过追问存在的真正意义，助我们一臂之力。如果我们讨论这些现象时，能在人文和科学之间有更多的共同语言，或至少有更强大的智识联结，我们可能就可以更好地理解进化是如何以及为什么让我们发展成为化学和信息的系统，乃至以不可言说的方式意识到自己的存在的。要理解想象力和创造力是如何产生的，这本身就需要我们动用所有想象力和创造力。
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宇宙的浩瀚超乎想象。根据概率定律，在所有的时间和空间中，生命似乎不太可能只在地球上繁盛过一次，更不用说有意识的生命了。至于我们以后会不会遇到外星生命则是另一个问题。但如果我们真的遇到了，我确信它们和我们一样，必然是自我维持的化学物理机器，经由自然选择进化产生，是一种基于信息编码构建的聚合物。
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我们的星球是宇宙中唯一能确定生命存在的角落。我们在地球上的生命是非凡的。生命不断令我们感到惊喜，但是，哪怕其多样性令人眼花缭乱，科学家们仍致力于诠释生命的奥秘。正是这种对生命的理解，为我们的文化和文明做出了根本性的贡献。我们对“生命是什么”的理解不断加深，将有可能改善人类的命运。但是，对生命的认知绝不会止于人类本身。生物学已让我们明白，我们所知的一切生物体都是相互关联、密切互动的。我们与所有其他生命都有深厚的关联，在阅读本书的过程中，爬行的甲虫、感染的细菌、发酵的酵母、好奇的山地大猩猩和飞舞的黄蝴蝶一直陪伴着我们，同样，生物圈中的每一个成员也始终在我们身边。所有这些物种聚集在一起，都是生命世界里最伟大的幸存者，是同一个无法估量的庞大家族里最年轻的后裔，经由一连串不间断的细胞分裂，这个生命家族能回溯到时间的深处。
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据我们所知，我们人类是唯一能看到这种深层联系，并思考这一切可能意味着什么的生命体。这让我们对这个星球上的生命负有某种特殊的责任，因为它们都算我们的亲戚，有些是近亲，有些是远亲。我们要关心一切生命，照料一切生命。而要做到这一点，我们首先要理解生命。
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注释：
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[1] IGCSE（国际普通中等教育证书）生物考试的重要题型，MRS GREN（戏称“格伦太太”）是以下提到的生物七大特征的首字母缩写。
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[2] 赫尔曼·马勒（1890—1967），美国遗传学家，因发现X射线能诱发基因突变而获得1946年诺贝尔生理学或医学奖。
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[3] 格雷厄姆·凯恩斯-史密斯（1931—2016），英国分子生物学家、有机化学家，此观点出自他于1985年出版的《生命起源的七条线索》一书。
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五堂极简生物课 致谢
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感谢戴维·菲克林和罗西·菲克林为本书所做的努力；感谢多年来我实验室内外的朋友和同事们在生命本质问题上的尽兴讨论和分歧。最后，感谢本·马蒂诺加的鼎力相助，让我在撰写本书的过程中感到轻松愉快。
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五堂极简生物课 保罗·纳斯（Paul Nurse）是遗传学家和细胞生物学家，致力于研究细胞增殖的控制机制。纳斯是伦敦弗朗西斯·克里克研究所的所长，曾任英国癌症研究中心首席执行官、洛克菲勒大学校长和英国皇家学会主席。他获得了2001年诺贝尔生理学或医学奖，并获得阿尔伯特·拉斯克奖、英国皇家学会科普利奖章。
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