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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？ 致谢
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感谢尼克·莱恩先生能将自己的研究成果用生动的语言写成科普读物，如果不是因为他的启发，这本书的作者也不会大着胆子写下这本书。
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感谢刘朋昕先生，他帮助这本书的作者弄懂了太多的化学反应细节，也为这本书的作者解决了相当一部分参考文献问题。
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感谢周家华先生在此书定稿时的耐心校对，以及与这本书的作者的深刻讨论。
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感谢陈国良先生，他是这本书的第一个读者、勘误者与评论者。
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感谢这本书的作者在中学时代的每一位老师，他们把这本书的作者培养成了一个对大部分知识抱有强烈兴趣的孩子。
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当然，最该感谢的是刘大可先生，因为他是这本书的作者。
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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？ 前言
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在你看到这本书的书名，觉得有趣，把书拿起来的时候，恐怕会不由得想起，这些年已经有了许许多多书名带“生命”“起源”“进化”“简史”之类字样的科学读物，于是怀疑这本书还能有些什么不同，想着在这本书里应该也能看到那些经典而亲切的进化案例，什么奇怪的动物啊，狡猾的植物啊，共生的真菌啊，诸如此类。
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但这本书的确非常不同，那些科普读物里引人入胜的进化奇观，这本书的正文里一个都没有。因为我们要讲的故事实在太老，又太新了。
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这本书要讲述的事情发生在40多亿年前的冥古宙，那时候整个太阳系也才刚刚安定下来，地球的一天只有9个多小时。月亮距离地球也比今天近得多，在天空中占据的空间足有太阳的9倍大，它正对地球的那一面上还有许多尚未冷却的岩浆海[1]，发着暗红色的光，如同一只只愤怒的眼睛。地壳还带着凝固时的余温，活跃的地质运动此起彼伏，到处都是裸露的岩石。大气中的降水汇集成了年轻的海洋，海水是弱酸性的，与今天的成分相当不同。
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总之，一切都是那样的陌生，而如今一切生命的共同祖先，第一批细胞，正是在这样陌生的世界里出现的。根据2017年找到的新证据，最初的生命大约诞生在42.8亿年前到37.7亿年前的深海热液喷口，而地球是在45.4亿年前形成的。如果沿用那个经典的类比，把地球的历史浓缩成24小时，那么，这本书讲的就是凌晨3点钟之前的事情。
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但在这个故事之后的整个“白天”，地球上的生命都没有醒目的变化，大都是些通过显微镜才能看清的单细胞生物。宏观的动物直到6亿年前才渐渐繁荣起来，那已经相当于晚上八九点的光景了。至于被无数科学读物津津乐道的“进化奇观”，更是集中在现存的动植物身上，那些独特的性状通常只有区区几百万年，甚至几十万年的历史，都是那浓缩的24小时里最后几分钟的事情。
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你看，这本书要讨论的东西，的确是非常古老的。
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“生命究竟源自何处”是我们这个物种懂得沉思以来提出的最重要的终极问题。然而在文明史上的大部分时间里，我们并没有能力解答这个问题，或者萌生了“神造万物”的幼稚信仰，或者搪塞出“无机物在原始海洋里随机运动，偶然间变成了第一个细胞”这样泛泛到了荒谬的答案。
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这当然不是什么人的过错，该怪那40多亿年的时光磨灭了太多的证据，也要怪生命实在太复杂了，哪怕是最简单的第一批细胞，也包含着数以十万计的蛋白质分子，而一个蛋白质分子又包含着成千上万的原子，它们维持着精密的三维结构和化学平衡，形成了已知宇宙中最微妙的控制系统。
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所以，如果要追究遥远的冥古宙是如何出现了第一批细胞，我们必须拥有最先进的技术，能够潜入细胞里面的微观世界，从那形形色色的分子与反应中探寻起源的蛛丝马迹。因此，你会在这本书里看到生命科学在最近60年中取得的许多成果，尤其是最近20年来的突破，其中的大部分还没来得及与公众“见面”。
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你看，这又必然是崭新的东西。
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在这古老与崭新之间，这本书最雄心勃勃的地方，就是要给出一个其他科学读物都不曾给出的完整回答，这个回答不再是面对海洋与星空的浪漫畅想，而要从无机世界的二氧化碳和氢气开始，一步一步地讨论活跃的有机物要如何产生，遗传基因和新陈代谢要如何建立，直到第一个细胞出现并成熟，获得独立生存的能力。
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可以预料，无论是对于这本书的作者还是读者来说，要获得这样一个回答绝非容易的事情。其中最直接的原因是生命的起源问题实在太庞大了，在实际的科学研究中不可能囫囵地交给某一个研究者。恰如我们要吃牛肉并不会把一整头牛摆上灶台，而要经过一番“庖丁解牛”，把牛切割成称手的小块，再拿去煎炒烹炸焖溜熬炖。
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“始臣之解牛之时，所见无非全牛者；三年之后，未尝见全牛也”[2]，在我们的心目中，“生命起源”是一个完整的问题，但在现代科学的眼中，它是许许多多个子问题，分派给了生命科学的不同部门：遗传学家要比对现代生物的亲缘关系，寻找继承自祖先的性状；生物化学家要研究细胞如何制造各种必需的物质，推测哪种物质更加基本；分子生物学家要揭示核酸与蛋白质如何协作，找到这种协作的最初样貌；结构生物学家要观察生物大分子拥有怎样的三维结构，重建它们的进化历程；等等。
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这种拆解让整个研究变得顺利起来，子问题拆解得越精细，回答也就越具体，但也给我们这些急切的人添了不小的麻烦：我们不能从哪一次研究，或者哪一位研究者那里获得一个完整的答案，而必须调查生命科学的众多领域，搜集不同研究者对每个子问题的回答，再设法像拼拼图一样，把这些局部的回答组织成一个完整的回答。
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对作者来说，他会在处理这些拼图的时候遇上很多的难题，不免歧路亡羊。因为不同的研究者从不同的实验现象出发，会得到各不相同的假说。有些假说会互相印证，拼成一幅更大的图景，这很好。有些假说彼此抵牾，作者又不得不做出取舍。然而在许多子问题上，不同的假说达到了众说纷纭的地步，就如同许多套拼图混杂在了一起，这种取舍就变得相当困难了。坦率地说，一个作者不可能准确评估所有的假说，一定会遗漏甚至误解一些什么，所以正如书中强调的，我们最终得到了一幅详细的图景，但那并非盖棺论定的答案，它将对未来的纠正与发现保持着开放的态度，甚至期待另一个作者展开更加精彩的图景。
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