我們的共同祖先在40億年前是怎樣誕生的？

廖祥忠、馬伯庸、邢立達(dá)、河森堡、劉朋昕誠摯推薦！

所有生命的共同祖先在40億年前是怎樣誕生的？這本書要回答“生命源自何處”這個(gè)生命科學(xué)的根本問題。在中文讀物中，你再難找到把這個(gè)問題討論得更全面的。

作者親自繪制的大量形象鮮明的圖示，輕松愉悅的文筆闡釋深刻有趣的知識，圖文結(jié)合，生動(dòng)有趣。

【基本信息】

書名：《生命的起源》

作者：劉大可

出版社：中信出版集團(tuán)·見識城邦

關(guān)鍵詞：見識城邦 中信出版社 中信出版集團(tuán) 科普 科學(xué) 宇宙 生命 起源 細(xì)胞 基因 分子生物學(xué) 生物化學(xué) 劉大可 道金斯 鐘表匠 DNA RNA 生物 達(dá)爾文 進(jìn)化論 物種起源 微生物 細(xì)菌 真菌 病毒 新浪 博主 邢立達(dá) 馬伯庸 河森堡

讀者對象： 科普愛好者 進(jìn)化論愛好者 中學(xué)生 大學(xué)生 上班族 劉大可粉絲……

【內(nèi)容簡介】

我們要講的故事實(shí)在太老，又太新了。

這本書要講述的事情發(fā)生在40多億年前的冥古宙，那時(shí)候整個(gè)太陽系也才剛剛安定下來，地球的一天只有9個(gè)多小時(shí)。月亮距離地球也比今天近得多，在天空中占據(jù)的面積足有太陽的9倍大，它正對地球的那一面上還有許多尚未冷卻的巖漿海，煥發(fā)著暗紅色的光，如同一只憤怒的眼睛。地殼還帶著凝固時(shí)的余溫，活躍的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)此起彼伏，到處都是裸露的巖石。大氣中的降水匯集成了年輕的海洋，海水是弱酸性的，與今天的成分相當(dāng)不同。

總之一切都是那樣的陌生，而如今一切生命的共同祖先，DI Yi批細(xì)胞，正是在這樣陌生的世界里出現(xiàn)的。根據(jù)2017年找到的新證據(jù)，最初的生命大約誕生在42.8億年前到37.7億年前的深海熱液噴口，而地球是在45.4億年前形成的。如果沿用那個(gè)經(jīng)典的類比，把地球的歷史濃縮成24小時(shí)，那么，這本書講的就是凌晨3點(diǎn)鐘之前的事情。

但在這個(gè)故事之后的整個(gè)“白天”，地球上的生命大都是些顯微鏡才能看清的單細(xì)胞生物，宏觀的動(dòng)物直到6億年前才漸漸繁榮起來，那已經(jīng)相當(dāng)于晚上八九點(diǎn)的光景了。至于被無數(shù)科學(xué)讀物津津樂道的“進(jìn)化奇觀”，更是集中在現(xiàn)存的動(dòng)植物身上，那些獨(dú)特的性狀通常只有區(qū)區(qū)幾百萬年，甚至幾十萬年的歷史，都是那濃縮的24小時(shí)里最后幾分鐘的事情。

你看，這本書要討論的東西，的確是非常古老的。

所以，如果要追究遙遠(yuǎn)的冥古宙是如何出現(xiàn)了DI yi批細(xì)胞，我們必須擁有先進(jìn)的技術(shù)，能夠潛入細(xì)胞里面的微觀世界，從那形形色色的分子與反應(yīng)中探尋起源的蛛絲馬跡。因此，你會在這本書里看到生命科學(xué)在最近60年中取得的許多成果，尤其是最近20年來的突破，其中的大部分還沒來得及與公眾“見面”。

你看，這又必然是嶄新的東西。

在這古老與嶄新之間，這本書最雄心勃勃的地方，就是要給出一個(gè)其他科學(xué)讀物都不曾給出的完整回答，這個(gè)回答不再是面對海洋與星空的浪漫暢想，而要從無機(jī)世界的二氧化碳和氫氣開始，一步一步地討論活躍的有機(jī)物要如何產(chǎn)生，遺傳基因和新陳代謝要如何建立，直到DI Yi個(gè)細(xì)胞出現(xiàn)并成熟，獲得獨(dú)立生存的能力。

我們不能從哪一次研究，或者哪一位研究者那里獲得一個(gè)完整的答案，而必須調(diào)查生命科學(xué)的眾多領(lǐng)域，搜集不同研究者對每個(gè)子問題的回答，再設(shè)法像拼拼圖一樣，把這些局部的回答組織成一個(gè)完整的回答。

40億年前那個(gè)誕生了生命的環(huán)境也超越了所有人的生活經(jīng)驗(yàn)——它不但是古老的，而且是微觀的。那是一個(gè)萬有引力可以忽略不計(jì)，分子間的電磁作用卻強(qiáng)大得不可抗拒，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)充滿了隨機(jī)性，在不可測量的瞬間里飄忽閃現(xiàn)的詭異世界。

要理解它，我們就會不可避免地接觸許多陌生的知識，尤其是要接觸許多化學(xué)的術(shù)語，這或許會讓有些讀者感到厭煩與抵觸，但這是根本不可能避免的：我們已知的一切生命都是化學(xué)反應(yīng)的集合，要了解它的起源卻不想接觸化學(xué)，這與修建空中樓閣是同一種不可能的貪婪。

但愿這會成為一本值得你在許多年里反復(fù)閱讀許多遍，仍能找到新的收獲的書。

【作者簡介】

劉大可，1987年出生于呼和浩特，2011年本科畢業(yè)于北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，2014年碩士畢業(yè)于中國傳媒大學(xué)動(dòng)畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院。自2016年底開始活躍于新浪微博的科普與人文藝術(shù)領(lǐng)域，“劉大可先生”是他的ID，這是他的DI Yi本書。

【編輯推薦】

贈(zèng)送海報(bào)（閱讀導(dǎo)圖+生命起源的圖景）

廖祥忠、馬伯庸、邢立達(dá)、河森堡、劉朋昕誠摯推薦！

所有生命的共同祖先在40億年前是怎樣誕生的？這本書要回答“生命源自何處”這個(gè)生命科學(xué)的根本問題。在中文讀物中，你再難找到把這個(gè)問題討論得更全面的。

作者親自繪制的大量形象鮮明的圖示，輕松愉悅的文筆闡釋深刻有趣的知識，圖文結(jié)合，生動(dòng)有趣。

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請不要把這當(dāng)作一本常規(guī)的“科普書”。

因?yàn)槿绻菢?，你會期待這本書用通俗易懂的語言，把一些確定的科學(xué)結(jié)論轉(zhuǎn)達(dá)給你，解答一些你想不通的問題，讓你明白“背后的規(guī)律原來是這樣的”，得到一種豁然開朗的領(lǐng)悟感。

這種領(lǐng)悟當(dāng)然是很好的事情，“給出確定的回答”也正是科學(xué)在公眾心目中關(guān)鍵的魅力，它消除了許多的惶惑，讓人油然而生一種掌握本質(zhì)的自信，這種自信也是我們迫切需要的精神。

但請不要以為科學(xué)只敢說確定的東西，不要忘了科學(xué)是“認(rèn)知的方法”，是人類探索未知的不可替代的工具，科學(xué)更加引人入勝的地方在于它抵達(dá)了怎樣一處從來沒有企及的秘境，在那里邂逅了怎樣光怪陸離的現(xiàn)象，收獲了怎樣新奇的知識。我們在課本上，在科普作品里看到的那些“確定”的知識，都是科學(xué)遠(yuǎn)征歸來，陳列在展廳里的標(biāo)本，如果以為這些靜止的標(biāo)本就是科學(xué)的全部，那就未免錯(cuò)過了太多的風(fēng)景與奇遇。

所以，你手中的是一本“科學(xué)讀物”，因?yàn)樗⒉坏⒛缬谀亲陚サ?、已?jīng)落成的科學(xué)大廈，它想要大著膽子，帶你去看看科學(xué)在人類的認(rèn)知邊界上，在探索“生命起源”的道路中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了什么，正在做什么。它并不畏懼科學(xué)那尚不明確的一面，樂于給你引薦紛紜的假說。它要提醒你，科學(xué)從來不是唯唯諾諾，只負(fù)責(zé)“正確”的東西，即便對于那些尚無定論的未知問題，科學(xué)的回答也總比其他的回答更深刻、更扎實(shí)、更可信。

【名人推薦】

讀過這本書，覺得語言流暢，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，視角獨(dú)特，頗具探索的精神，我為有這樣的學(xué)生感到欣慰，更對這本書背后，那些科學(xué)前沿的智者由衷的欽佩。

——廖祥忠 中國傳媒大學(xué)校長

追溯本源，乃是深藏在人類基因中的天性。尋找過去的動(dòng)力，反而會引領(lǐng)我們邁向未來。偶開天眼覷紅塵，方知身是眼中人。這本書就像偶開的天眼，我們從中看到的，是自己從煙灰走向智慧的奇妙歷程。

——馬伯庸 作家·人民文學(xué)獎(jiǎng)、朱自清散文獎(jiǎng)得主

這本書太好了，雖然對非生化背景的人稍有些挑戰(zhàn)，但卻是極少見的、正兒八經(jīng)說生命起源的、邏輯清晰的書。而且因?yàn)槭菄怂鶎?，在很多?xì)節(jié)處，沒有引進(jìn)版那層戳不破的窗戶紙。我會向我所有的學(xué)生，所有對大自然，對生物學(xué)感興趣的朋友推薦這本書，從一頂原始的煙囪，到自私的RNA，再到我們?yōu)槭裁捶艞売郎?。一場知識盛宴，一幅萬物浮世繪，我真是太喜歡這本書了。

——邢立達(dá) 青年古生物學(xué)者·中國地質(zhì)大學(xué)（北京）副教授，博士生導(dǎo)師

這部書很有野心，作者試圖在生命領(lǐng)域里去追問底層的所以然。這個(gè)世界上的生命有著共同的源頭，所以生物之間的互動(dòng)，抽象上看，就好像是那個(gè)原初的生命與自己相處的方式，這一切是如何開始的？這就是本書想要回答的問題。

——河森堡 《進(jìn)擊的智人》作者

把一個(gè)學(xué)術(shù)問題講清楚是很難的事情。劉大可先生不是生物學(xué)科研從業(yè)者，但出于好奇深讀文獻(xiàn)，多方求問，把生命起源這個(gè)很宏大的科學(xué)問題搞清楚，已經(jīng)相當(dāng)難得。他愿意把弄懂的事情寫下來，花心思作圖，這就更難得了。

——?jiǎng)⑴箨?上?？萍即髮W(xué)研究員、博士生導(dǎo)師

【目錄】

前 言

致 謝

序 幕 鐘表匠與石頭

第一幕 探索的道路

第一章 原始濃湯？

第二章 黑煙囪？

第三章 還是白煙囪？

第二幕 回溯的道路

第四章 生命是什么？

第五章 難平的怪賬

第六章 傳遞生命的信息

第七章 不可思議的親戚

第三幕 代謝的步伐

第八章 齒輪還是鏈條？

第九章 礦石與電流

第十章 保鮮車、通貨和干燥機(jī)

第四幕 遺傳的步伐

第十一章 陰魂不散的“死胎”

第十二章 甲醛聚糖和熱泳

第十三章 下落不明的圣杯

第十四章 施皮格爾曼的怪物

第十五章 三個(gè)世界的變換7

第十六章 遺傳密碼的秘密

第十七章 翻新忒修斯之船

第十八章 主題旋律的對位

第五幕 封裝與會合

第十九章 泡沫包裝

第二十章 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

第二十一章 能量之源

第二十二章 分道揚(yáng)鑣

終章 夢境與星空

幕后 死亡與永恒

增章一 我們?yōu)槭裁捶艞売郎?/p>

增章二 生命的麥克斯韋妖 

參考文獻(xiàn)

圖片版權(quán)說明

【文摘】

前言

在你看到這本書的書名，覺得有趣，把它拿起來的時(shí)候，恐怕會不由得想起，這些年已經(jīng)有了許許多多書名帶“生命”“起源”“進(jìn)化”“簡史”之類字樣的科學(xué)讀物，于是懷疑這本書還能有些什么不同，想著在這本書里應(yīng)該也能看到那些經(jīng)典而親切的進(jìn)化案例，什么奇怪的動(dòng)物啊，狡猾的植物啊，共生的真菌啊，諸如此類。

但這本書的確非常不同，那些科普讀物里引人入勝的進(jìn)化奇觀，這本書的正文里一個(gè)都沒有。因?yàn)槲覀円v的故事實(shí)在太老，又太新了。

這本書要講述的事情發(fā)生在40多億年前的冥古宙，那時(shí)候整個(gè)太陽系也才剛剛安定下來，地球的一天只有9個(gè)多小時(shí)。月亮距離地球也比今天近得多，在天空中占據(jù)的面積足有太陽的9倍大，它正對地球的那一面上還有許多尚未冷卻的巖漿海，煥發(fā)著暗紅色的光，如同一只憤怒的眼睛。地殼還帶著凝固時(shí)的余溫，活躍的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)此起彼伏，到處都是裸露的巖石。大氣中的降水匯集成了年輕的海洋，海水是弱酸性的，與今天的成分相當(dāng)不同。

總之一切都是那樣的陌生，而如今一切生命的共同祖先，第一批細(xì)胞，正是在這樣陌生的世界里出現(xiàn)的。根據(jù)2017年找到的新證據(jù)，最初的生命大約誕生在42.8億年前到37.7億年前的深海熱液噴口，而地球是在45.4億年前形成的。如果沿用那個(gè)經(jīng)典的類比，把地球的歷史濃縮成24小時(shí)，那么，這本書講的就是凌晨3點(diǎn)鐘之前的事情。

但在這個(gè)故事之后的整個(gè)“白天”，地球上的生命都沒有醒目的變化，大都是些顯微鏡才能看清的單細(xì)胞生物。宏觀的動(dòng)物直到6億年前才漸漸繁榮起來，那已經(jīng)相當(dāng)于晚上八九點(diǎn)的光景了。至于被無數(shù)科學(xué)讀物津津樂道的“進(jìn)化奇觀”，更是集中在現(xiàn)存的動(dòng)植物身上，那些獨(dú)特的性狀通常只有區(qū)區(qū)幾百萬年，甚至幾十萬年的歷史，都是那濃縮的24小時(shí)里最后幾分鐘的事情。

你看，這本書要討論的東西，的確是非常古老的。

“生命究竟源自何處”是我們這個(gè)物種懂得沉思以來最重要的根本問題。然而在文明史上的大部分時(shí)間里，我們并沒有能力解答這個(gè)問題，或者萌生了“神造萬物”的幼稚信仰，或者搪塞出“無機(jī)物在原始海洋里隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，偶然間變成了第一個(gè)細(xì)胞”這樣泛泛到了荒謬的答案。

這當(dāng)然不是什么人的過錯(cuò)，該怪那40多億年的時(shí)光磨滅了太多的證據(jù)，也要怪生命實(shí)在太復(fù)雜了，哪怕是最簡單的第一批細(xì)胞，也包含著數(shù)以十萬計(jì)的蛋白質(zhì)分子，而一個(gè)蛋白質(zhì)分子又包含著成千上萬的原子，它們維持著精密三維結(jié)構(gòu)和化學(xué)平衡，形成了已知宇宙中最微妙的控制系統(tǒng)。

所以，如果要追究遙遠(yuǎn)的冥古宙是如何出現(xiàn)了第一批細(xì)胞，我們必須擁有最先進(jìn)的技術(shù)，能夠潛入細(xì)胞里面的微觀世界，從那形形色色的分子與反應(yīng)中探尋起源的蛛絲馬跡。因此，你會在這本書里看到生命科學(xué)在最近60年中取得的許多成果，尤其是最近20年來的突破，其中的大部分還沒來得及與公眾“見面”。

你看，這又必然是嶄新的東西。

在這古老與嶄新之間，這本書最雄心勃勃的地方，就是要給出一個(gè)其他科學(xué)讀物都不曾給出的完整回答，這個(gè)回答不再是面對海洋與星空的浪漫暢想，而要從無機(jī)世界的二氧化碳和氫氣開始，一步一步地討論活躍的有機(jī)物要如何產(chǎn)生，遺傳基因和新陳代謝要如何建立，直到第一個(gè)細(xì)胞出現(xiàn)并成熟，獲得獨(dú)立生存的能力。

可以預(yù)料，無論是對于這本書的作者還是讀者來說，要獲得這樣一個(gè)回答絕非容易的事情。其中最直接的原因是生命的起源問題實(shí)在太龐大了，在實(shí)際的科學(xué)研究中不可能囫圇地交給某一個(gè)研究者。恰如我們要吃牛肉并不會把一整頭牛擺上灶臺，而要經(jīng)過一番“庖丁解?！保雅Ｇ懈畛沙檬值男K，再拿去煎炒烹炸燜溜熬燉。

“始臣之解牛之時(shí)，所見無非全牛者；三年之后，未嘗見全牛也”，在我們的心目中，“生命起源”是一個(gè)完整的問題，但在現(xiàn)代科學(xué)的眼中，它是許許多多個(gè)子問題，分派給了生命科學(xué)的不同部門：遺傳學(xué)家要比對現(xiàn)代生物的親緣關(guān)系，尋找繼承自祖先的性狀；生物化學(xué)家要研究細(xì)胞如何制造各種必需的物質(zhì)，推測哪種物質(zhì)更加基本；分子生物學(xué)家要揭示核酸與蛋白質(zhì)如何協(xié)作，找到這種協(xié)作的最初樣貌；結(jié)構(gòu)生物學(xué)家要觀察生物大分子擁有怎樣的三維結(jié)構(gòu)，重建它們的進(jìn)化歷程；等等。

這種拆解讓整個(gè)研究變得順利起來，子問題拆解得越精細(xì)，回答也就越具體，但也給我們這些急切的人添了不小的麻煩：我們不能從哪一次研究，或者哪一位研究者那里獲得一個(gè)完整的答案，而必須調(diào)查生命科學(xué)的眾多領(lǐng)域，搜集不同研究者對每個(gè)子問題的回答，再設(shè)法像拼拼圖一樣，把這些局部的回答組織成一個(gè)完整的回答。

對作者來說，他會在處理這些拼圖的時(shí)候遇上很多的難題，不免歧路亡羊。因?yàn)椴煌难芯空邚牟煌膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā)，會得到各不相同的假說。有些假說會互相印證，拼成一幅更大的圖景，這很好。但又有些假說彼此抵牾，作者又不得不做出取舍。然而在許多子問題上，不同的假說達(dá)到了眾說紛紜的地步，就如同許多套拼圖混雜在了一起，這種取舍就變得相當(dāng)困難了。坦率地說，一個(gè)作者不可能準(zhǔn)確評估所有的假說，而一定會遺漏，甚至誤解一些什么，所以正如書中強(qiáng)調(diào)的，我們最終得到了一幅詳細(xì)的圖景，但那并非蓋棺論定的答案，它將對未來的糾正與發(fā)現(xiàn)保持著開放的態(tài)度，甚至期待另一個(gè)作者展開更加精彩的圖景。

而對讀者來說，我們對生命科學(xué)的認(rèn)識不能只是蜻蜓點(diǎn)水的涉獵，而要對重要的基礎(chǔ)知識了然于胸。至少，我們要在高中的生物課上達(dá)到良好的成績，然后在這本書的前兩幕里掌握一些更加細(xì)節(jié)的知識——在很多時(shí)候，這需要拿出一些認(rèn)真學(xué)習(xí)的勁頭來。

你或許已經(jīng)習(xí)慣了那些輕松的讀物，卻與這種勁頭睽違已久，但這種勁頭是不可或缺的。今天的人們或許覺得太陽系里恒星、行星和衛(wèi)星的關(guān)系是小孩子就該知道的常識，但是牛頓之前的人為了這份知識卻付出了不可思議的努力，像“運(yùn)動(dòng)的物體不受外力影響就不會停止”這樣簡單的規(guī)律都耗費(fèi)了2 000多年的光陰才終于得到承認(rèn)，只因現(xiàn)實(shí)中的人類從來沒有見過不會停止的運(yùn)動(dòng)。

同樣，40億年前那個(gè)誕生了生命的環(huán)境也超越了所有人的生活經(jīng)驗(yàn)——它不但是古老的，而且是微觀的。那是一個(gè)萬有引力可以忽略不計(jì)，分子間的電磁作用卻強(qiáng)大得不可抗拒，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)充滿了隨機(jī)性，在不可測量的瞬間里飄忽閃現(xiàn)的詭異世界。

要理解它，我們就會不可避免地接觸許多陌生的知識，尤其是要接觸許多化學(xué)的術(shù)語，這或許會讓有些讀者感到厭煩與抵觸，但這是根本不可能避免的：我們已知的一切生命都是化學(xué)反應(yīng)的集合，要了解它的起源卻不想接觸化學(xué)，這與修建空中樓閣是同一種不可能的貪婪。

的確，這個(gè)時(shí)代有數(shù)不清的通俗科學(xué)讀物讓讀者們體驗(yàn)了“在消遣娛樂中不費(fèi)吹灰之力就掌握了許多知識”的愉悅。對于消遣涉獵來說，這或許是可行的好辦法；但要探究一個(gè)千古難題，我們就要做好思想準(zhǔn)備，付出必要的努力了。

所以這本書并不期望你能手不釋卷一氣呵成地通讀完全，而更希望你能不斷地停下來思考，倒回去閱讀之前沒有弄明白的章節(jié)，再繼續(xù)向下看——恰似人類探索未知時(shí)的寤寐思服，輾轉(zhuǎn)反側(cè)。

但愿這會成為一本值得你在許多年里反復(fù)閱讀許多遍，仍能找到新的收獲的書。

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序幕 鐘表匠與石頭

——復(fù)雜現(xiàn)象來自何方？

1803年的仲夏，英格蘭的林肯市，雨后傍晚，金色的云隙光又甜又暖，好似加了藏紅花的蕁麻酒，澆在一座巍峨的哥特式大教堂上。教堂正立面的一對木制尖頂像騎士錦標(biāo)賽上的長矛一樣直指天穹，中央塔樓曾有一座更高的尖頂，是大金字塔建成后的4 000多年里世上最高的建筑物，只可惜這尖頂250多年前就崩塌了，之后再也沒有人主持重建，眼下遺留的塔樓只略占一多半高度，大概80多米，但仍足以遠(yuǎn)眺這座崛起中的城市。

圖序- 1 1790年代的林肯大教堂

故事就發(fā)生在這座古老的林肯座大教堂里。在大教堂的西北角，穿過一條寬闊的走廊，可以走進(jìn)殿外那座精美的圣職團(tuán)禮堂。助理座堂主任倚坐在墻邊的椅子上，斜照進(jìn)來的夕陽全被花窗玻璃篩成了彩色的碎片，又帶著窗戶上的圣經(jīng)故事，在他黑色的長袍上重新湊成了扭曲的圖畫——他的目光并沒有聚焦在塵世中的任何事物上，幾年來，莫名的疾病像繅絲一樣，緩慢而堅(jiān)定地抽走了他大部分的活力。

但這并不意味著他精神萎靡，手中那本剛出版的詩集引燃了他心頭的無名業(yè)火，憤怒讓他日漸遲重的血流加快起來——借著返照的回光，我們依稀看到詩中的幾句是這么寫的：

……

生命在海浪無邊之處

孕育自珍珠般的洞窟

最初微小得顯微鏡也看它不見

卻登上了灘涂，穿破了水面

……

人類兀自為語言、理性與沉思而自矜，

睥睨地上的苔茵，

自以為是上主的化身，

卻同樣來自形與實(shí)的基本，

那胚胎的起點(diǎn)，微生物們！

……

讀到這里，主任終于憤懣地罵出了聲：“胡言亂語，離經(jīng)叛道，一貫如此，死了都不做點(diǎn)兒好事！”

看到“鐘表匠”這三個(gè)字，許多讀者會覺得很熟悉——理查德·道金斯在1986年出版過一本《盲眼鐘表匠》，常被贊譽(yù)為《物種起源》之后最重要的進(jìn)化論著作，針對的就是這個(gè)“鐘表匠類比”。這個(gè)類比由18世紀(jì)的英國神學(xué)家威廉·佩利（William Paley，1743－1805）提出，也就是引子故事里的助理座堂主任，他的遺作《自然神學(xué)》出版于1802年，是這樣開頭的：

穿越荒地時(shí)，假設(shè)我踩到了一塊石頭，然后疑問這塊石頭如何來到這里，我很可能回答“反正據(jù)我所知，它從來就在那里”——這個(gè)回答一點(diǎn)兒都不顯得荒唐。但假如我看到地上有一塊表，思忖它怎么會在那個(gè)地方，我恐怕絕不會給出剛才那個(gè)回答，“據(jù)我所知的一切，那塊表可能從來就在那里”——某些時(shí)候，某些地方，一定存在過一個(gè)或者幾個(gè)鐘表匠，他們制作這塊表的目的才是問題的真正答案——他們了解它的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)它的功能……而每一種設(shè)計(jì)的跡象，每一種表現(xiàn)的手法，只要存在于手表中，就同樣存在于自然界——區(qū)別只在于，自然界是一件偉大得多的作品，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了認(rèn)知的范疇。

——《自然神學(xué)》

（Natural Theology，1802年）

或者說得更淺顯一些，他做了這樣一番論證：

石頭這樣簡單的東西，我們可以說它是自然形成的；

但鐘表這樣復(fù)雜的機(jī)械，顯然不可能是自然形成的，一定有一個(gè)心靈手巧的鐘表匠才做得出來；

同理，自然界那些精妙復(fù)雜的現(xiàn)象，比如生命現(xiàn)象，連人都搞不懂其中的原理，“顯然不可能”是自發(fā)出現(xiàn)的，而“必然”有一個(gè)幕后的設(shè)計(jì)者，或者說造物主，或者說神，或者說基督教的上帝。

這樣一來，“鐘表匠類比”就圖窮匕見了，它是一套基督教的神學(xué)辯詞，而且集中體現(xiàn)了“自然神學(xué)”的核心要旨：自然界的萬物都是神的作品，觀察這些作品，就是體會上帝旨意的直接方法。

對于熟悉基本邏輯的讀者來說，這個(gè)類比從來就不成立，因?yàn)椤邦惐戎挥信既恍?，沒有必然性”，兩個(gè)無關(guān)的東西在某個(gè)方面像，僅此而已，不能證明別的方面也像——烏鴉是黑漆漆的，隱約泛著金屬般的光澤，煤炭也是黑漆漆的，隱約泛著金屬般的光澤，那又怎樣呢，難道看見烏鴉會飛會下蛋，就說煤炭同理，也會飛會下蛋嗎？

可具體到“鐘表很復(fù)雜，生命也很復(fù)雜”這件事上，事情又不是這么簡單了——類比固然沒有“必然性”，卻同樣沒有“必非性”：我們本來就知道煤炭不會飛也不會下蛋，當(dāng)然會覺得拿它與烏鴉類比很荒唐，但19世紀(jì)初的人不知道生命是怎樣復(fù)雜起來的，也就不能僅從邏輯出發(fā)，輕易否定生命“可能與鐘表一樣來自設(shè)計(jì)”了。

比如，威廉·佩利在《自然神學(xué)》中把人類的眼睛當(dāng)作重要案例，說它像一臺望遠(yuǎn)鏡——他如果再晚出生100年左右，恐怕更愿意說它像一臺照相機(jī)：角膜和晶狀體如同鏡頭、鞏膜如同暗箱、虹膜如同光圈、視網(wǎng)膜如同底片——這些結(jié)構(gòu)精密配合，人類才得以擁有視覺，如果哪一個(gè)產(chǎn)生了病變，人眼便立刻功能失常。

圖序- 2 人眼的解剖圖，（Turhanerbas繪）

面對這樣精妙復(fù)雜的器官，別說19世紀(jì)初的人，哪怕時(shí)至21世紀(jì)，進(jìn)化的基本概念已經(jīng)成為公立學(xué)校教育的必修內(nèi)容，一個(gè)人如果對比較解剖學(xué)沒有任何涉獵，照樣想不出這樣復(fù)雜的器官是怎樣出現(xiàn)的，還是會困惑地問：“這是怎么進(jìn)化來的——這怎么可能是進(jìn)化來的？”

我們必須承認(rèn)，威廉·佩利表現(xiàn)出了那個(gè)時(shí)代所能達(dá)到的極致洞察力，這是他作為自然神學(xué)家的使命。同時(shí)，他準(zhǔn)確抓住了人類內(nèi)心永恒存在的困惑感，用雄辯的表達(dá)將它們變成了信仰的論據(jù)——威廉·佩利被認(rèn)為是英國啟蒙時(shí)代最重要的“基督教辯惑學(xué)家”，如果你不理解這是怎樣一份殊榮，請把它記成“基督教的最佳辯手”：辯惑就是辯護(hù)，如果有誰提出了什么挑釁《圣經(jīng)》的觀點(diǎn)，辯惑學(xué)家就要撲上去口誅筆伐，用聽上去無懈可擊的辯詞維護(hù)基督教的威嚴(yán)。而這本《自然神學(xué)》正是其中的典范，兩個(gè)多世紀(jì)以來再版再版再再版，一直是神創(chuàng)論者的理論源泉。

面對這樣的角色，要讓人心悅誠服地放棄鐘表匠類比，我們不只需要邏輯，還需要一個(gè)更強(qiáng)大的解釋，一個(gè)不需要任何造物主，就能回答《自然神學(xué)》里一切關(guān)于復(fù)雜性的問題的解釋。

不得不承認(rèn)，進(jìn)化生物學(xué)最初并沒有這么強(qiáng)大的解釋能力：威廉·佩利之所以會在遺作中寫出“鐘表匠類比”，一個(gè)目的就是要喝止英國知識分子中迅速萌發(fā)的進(jìn)化思想——伊拉斯謨斯·達(dá)爾文（Erasmus Darwin，1731-1802），查爾斯·達(dá)爾文的祖父，就是其中最突出的代表。

就在威廉·佩利出版《自然神學(xué)》的同一年，伊拉斯謨斯·達(dá)爾文也寫出了自己的遺作《自然神殿——社會的起源》（The Temple Of Nature; Or, The Origin Of Society），其中毫不掩飾地表達(dá)了這樣的觀點(diǎn)：生命最初都是微生物，后來在不同的環(huán)境中發(fā)展出了不同的功能，變得越來越復(fù)雜，一切植物和動(dòng)物，當(dāng)然也包括人類，都是這么來的——但這更多的是一種自然哲學(xué)，還不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)。

《自然神學(xué)》一經(jīng)出版就先聲奪人，是查爾斯·達(dá)爾文在學(xué)生時(shí)代最重要的神學(xué)課本。然而，當(dāng)他真的長大成人，經(jīng)歷了那幾次難忘的“小獵犬號之旅”之后，卻毫不猶豫地繼承了祖父的思想遺產(chǎn)，發(fā)揚(yáng)光大，寫出了巨著《物種起源》——物競天擇，自然選擇，微小的變化不斷累積，就是一切生物復(fù)雜性的來源——在很大程度上，這本巨著就是對《自然神學(xué)》的回應(yīng)。比如針對眼睛這個(gè)案例，達(dá)爾文固然承認(rèn)了他無法給出具體的解釋，卻也先見地指出，在“原始狀態(tài)”和“現(xiàn)代狀態(tài)”之間，眼睛一定還有許多進(jìn)化的“中間狀態(tài)”，這些中間狀態(tài)的眼睛一個(gè)比一個(gè)好用，也一個(gè)比一個(gè)復(fù)雜。

果然，到了20世紀(jì)末，進(jìn)化真的成了一個(gè)最強(qiáng)大的解釋。在理查德·道金斯寫那本《盲眼鐘表匠》的時(shí)候，無數(shù)個(gè)來自胚胎學(xué)和解剖學(xué)的證據(jù)已經(jīng)把眼睛的進(jìn)化歷程清晰地展示出來，成為他貫穿全書的重要線索。

這樣的案例又豈止眼睛呢？竹節(jié)蟲的擬態(tài)、放屁蟲的防御、鳥的翅膀、人的肺臟……數(shù)不清的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，都曾經(jīng)是神創(chuàng)論者攻擊進(jìn)化的詰問——就在《盲眼鐘表匠》出版20年的時(shí)候，細(xì)菌的鞭毛還因?yàn)榭崴埔慌_發(fā)動(dòng)機(jī)，在一場荒唐訴訟中成為呈堂證供。

然而到了今天，這一切案例全都成了進(jìn)化生物學(xué)的經(jīng)典案例，那些大獲好評的關(guān)于進(jìn)化的科學(xué)讀物中總會邀請這些案例做客，展示進(jìn)化是如何從無到有，從簡單到復(fù)雜，創(chuàng)造了無數(shù)的奇跡。所以為了不至于讓讀者的胃口太過落空，在正文之后，我們也會附上眼睛的起源與鞭毛的起源在進(jìn)化生物學(xué)中的解釋。

但是，僅僅這些案例還遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上一個(gè)完整的解釋——它們將一切生物的復(fù)雜性化歸到了一個(gè)簡單的共同祖先身上，但這個(gè)共同祖先，第一代單細(xì)胞生物，也并沒有簡單到哪里去。因?yàn)槟呐伦詈唵蔚募?xì)胞也含有數(shù)以十萬計(jì)的蛋白質(zhì)零件，仍然比鐘表復(fù)雜到不知哪里去了。

圖序- 3 牛肺疫枝原體（Mycoplasma mycoides），已經(jīng)屬于所有細(xì)胞當(dāng)中最簡單的那一類了，但它顯然擁有毫不遜色于眼球的高度復(fù)雜性。而如果要按照這個(gè)比例畫一個(gè)人腦的神經(jīng)細(xì)胞，那這本書中所有的紙張拼起來都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。（David Goodsell）

那么，第一批細(xì)胞的復(fù)雜性又來自哪里呢？如果無法回答這個(gè)問題，神創(chuàng)論就可以退一步海闊天空，咬定第一個(gè)細(xì)胞是智慧設(shè)計(jì)的產(chǎn)物——實(shí)際上，在進(jìn)化生物學(xué)的沖擊下，現(xiàn)代的神學(xué)家就是這個(gè)態(tài)度。

所以我們還要更進(jìn)一步地追著解釋：不僅生物可以進(jìn)化，化學(xué)反應(yīng)也同樣可以，細(xì)胞并非進(jìn)化的起點(diǎn)，而只是其中一座特別的里程碑——從巖石和海水開始的化學(xué)反應(yīng)會發(fā)生千變?nèi)f化的副反應(yīng)，從中變異出無數(shù)的可能，經(jīng)過反應(yīng)速率的競爭，最后形成一個(gè)自我組織的封閉系統(tǒng)，也就是復(fù)雜的活細(xì)胞。

在過去的60年中，尤其是21世紀(jì)以來的最近一段時(shí)間，這種科學(xué)的解釋正在以可喜的速度豐滿起來，漸漸揭示了一幅宏大、壯麗、攝人心魄的生命起源圖景。但這幅圖景并不是用普通人日常熟悉的語言揭示的，而是由數(shù)不清的熱力學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)……生硬晦澀的術(shù)語吐露的。在某種程度上，這幅圖景就像奧林匹斯山上的火種，讓常人難以企及，所以直到今天，公眾大多都不知道世上有這樣一幅圖景，還以為科學(xué)對生命的起源一籌莫展，仍然停滯在60年前那個(gè)在燒瓶里煮湯的粗糙實(shí)驗(yàn)里。

所以，這本書要盡可能避開那些艱澀的術(shù)語，尋覓一條能讓常人一窺火種真容的盤山小道，把這幅生命起源的科學(xué)圖景小心翼翼地鋪展開來，展示給那些勇于攀登的讀者——是的，要“勇于攀登”，盡管本書的作者已盡可能地回避術(shù)語，但有一些術(shù)語是我們必須了解的核心概念。隨著章節(jié)的推進(jìn)，本書會越來越多地觸及生命科學(xué)的前沿，使用越來越復(fù)雜、越來越抽象的詞匯，因此這本書不像大多數(shù)的通俗讀物那樣，隨便翻開哪一頁都能找到有趣的故事，倒像是一本環(huán)環(huán)相扣的偵探小說，只有像登山那樣踏穩(wěn)了眼前的每一步，才有可能邁上新的高度，否則會因?yàn)殄e(cuò)過了關(guān)鍵劇情而搞不清人物關(guān)系，覺得難以理解。

不過，對于那些心急的讀者，我們倒也可以提前說出整幅圖景中最關(guān)鍵，也最能諷刺整個(gè)“鐘表匠類比”的部分：

威廉·佩利認(rèn)為石頭代表了簡單，而鐘表代表了復(fù)雜，生命是比鐘表更復(fù)雜的存在。

但如今看來最可能的情形，卻是生命本身就源自各種石頭：

橄欖石，地球深處最常見的石頭，能與海水發(fā)生持續(xù)的水化反應(yīng)，給生命起源提供源源不斷的能量；

石膏和石灰，地球表面最常見的石頭，能夠形成錯(cuò)綜復(fù)雜的礦物管道，給生命起源創(chuàng)造化學(xué)反應(yīng)的條件；

鐵硫礦，地?zé)峄顒?dòng)形成的鐵的硫化物，能夠催化復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，促成了生命起源時(shí)的新陳代謝。

這些石頭雖然如此平庸，但是在原始海洋深處，它們構(gòu)成了最不平庸的立體結(jié)構(gòu)。那是一些像海綿一樣錯(cuò)綜復(fù)雜的堆積物，四通八達(dá)的毛細(xì)管道在其中縱橫交錯(cuò)。這個(gè)宇宙中最常見的兩種氧化物，水和二氧化碳，就在其中以最巧妙的方式邂逅了，并在這些石頭的催化之下發(fā)生了層層遞進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)：簡單的無機(jī)物變成簡單的有機(jī)物，簡單的有機(jī)物又組合成復(fù)雜的有機(jī)物，一些最復(fù)雜的有機(jī)物開始催化復(fù)制自己，遺傳、突變、自然選擇，進(jìn)化就這樣悄無聲息地開始了，終于，這些有機(jī)物進(jìn)化出了一種隔離機(jī)制，可以把自己與周圍其他的化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)統(tǒng)區(qū)分開來。

事兒就這樣成了，第一批原始細(xì)胞誕生了！

所以，有機(jī)物構(gòu)成的細(xì)胞看起來如此柔弱，卻是由巖石孕育出來的奇跡。直到今天，每一個(gè)活細(xì)胞的內(nèi)部，都還鑲嵌著數(shù)以萬計(jì)的“巖石碎片”，那是一些金屬氧化物的微粒，其中仍然延續(xù)著40億年前的化學(xué)反應(yīng)，電閃雷鳴地傳遞著自由的電子，由此維持著我們?nèi)康男玛惔x。

威廉·佩利如果知道了此事，該作何感想呢？他以為生命如同鐘表，與從來就有的巖石根本不同，然而到頭來，生命內(nèi)部最復(fù)雜的地方，竟然也“從來就有”一塊塊石頭！

我們或許可以借一句俗話——“搬起石頭砸了自己的表”。