目前已知最古老的岩石的位於格陵蘭島的伊蘇瓦(Isua)已經38億歲高齡。這些獨特的岩石為什麼能夠倖存始終是人們津津樂道的謎題。大部分古老地殼的岩石已經重生，它們在高溫和深埋作用下變質，在侵蝕作用下徹底粉碎。然後成為礦物組分加入下一輪偉大的沉積循環中，改頭換面。但尚有一部分岩石仍然牢牢地鑲嵌在地殼下。格陵蘭島的地殼雖然在地殼形成初期既已穩定，但是後來能夠在數十億年的災難中倖存純屬偶然。這些岩石不是一個戰役或者一場戰爭的倖存者。而是一系列大戰的生還者。一名頭髮灰白的老兵，作為唯一的倖存者可能 會被認定具有某種過人之處，但其實完全是運氣使然---子彈和炮彈在殺人時不考慮命中者的才能。但格陵蘭島的岩石是經歷了岩漿的烘烤和改變的古老沉積岩。它們見證了更早的歷史，經受了橫掃地球的風雨洗禮。有證據表明，火山蒸汽凝結而成的水相當充沛，地球早期甚至已經有淺海存在。依據我們所知的太陽系的起源時間，經過簡單的計算就可以推斷出這段早期的變化應該歷經10億年左右的時間。但我們沒有關於那段歷史的明確資料，那是地球真正的“黑暗時期”。
早在生命誕生之前，地球上就已經出現了物理變化和化學反應。但這一認識是憑藉推測產生的。生物起源這一關鍵問題也是疑雲重重。簡而言之。生命就是物質轉化:激發惰性元素進行自我更新。物質轉化奧妙無窮，科學研究任重道遠。分解這些複雜的步驟就像研究明信片上的人體解剖圖一樣:輪廓基本正確，但是細節有待推敲。
轉化是一個非常基本的概念---大部分宗教信仰的核心內容是要轉化人類的靈魂，使之接近至善至美的境界。物質轉化從中古世紀的鍊金到現在的原子反應從未中斷過。鍊金術土堅信元素是易變的:“魔法石”可以把普通的金屬轉化成貴金屬---黃金。越是經驗豐富的鍊金術士，比如帕拉塞爾蘇斯(Paracelsus ,1493-1541)越是相信元素轉化的物理過程和靈魂之旅大同小異，都是物質和超自然的結合。醫學治療同樣可以借鑑黃金的轉化原理，改善人體的不平衡。正如羅伯特·勃朗寧(Robert Browning)在讚頌帕拉塞爾蘇斯的詩中所寫:
....藥水。
魔力的藥水啊。
返老還童。點石成金，
月光較潔，聚集如柱。
現在看來，這些外行的化學家和江湖騙子沒什麼兩樣，都是利用了無知者的貪婪和輕信。但是我們也有理由相信，那些玩弄鍊金術的人雖然對“魔法石”孜孜以求，卻歪打正著地發現了自然界中的化學反應。元素轉化最終隨著“真正的”科學的發展被證實。事實上，本書就是圍繞著影響轉化的放射性衰變過程展開敘述的(雖然黃金一直在這種極易發生的原子碰撞中獨善其身)。眾目睽睽下靈驗的“魔法石”即便沒有當場露餡，最終也都被證明是騙局。儘管如此，它所體現的物質可以從低級變成高級的理念也為生命和意識的起源提供了某種支持。很多人仍然相信生命是環環相扣或者層層遞進的，即愚昧無知的物質通過自得的生活到達意識領域，最後找到上帝。無論我們怎麼強詞奪理，這個觀點和我們祖先的超自然傾向還是很接近的。正如我們將要看到的。真正的轉化比鍊金術士的表演更超凡、更博大精深。
到目前為止還沒有人制造出新的“魔法石"---人工合成生命的方法。但是這種設想(雖然研製者們從來沒有明確表示過)的進步性在於用物理現象解釋生命的起源，並且暗示著這個過程是完全可以複製的。現在還不能複製這一過程，當然，他們是這樣說的。必須等到我們知道得更多的時候!不過，這種免責聲明和鍊金術士在公眾的強烈要求下，全神貫注於從水銀溶液、蒸餾鍋和曲頸瓶裡提煉黃金時的叫喊有什麼區別嗎?
1871年2月1日，查爾斯·達爾文(Charles Darwin)在給朋友約瑟夫·胡克(Joseph Hooker)的信中寫道:“如果我們創建一個溫暖的小池子，放上各種氨和磷酸鹽，再提供光能、熱能和電流、以化學方式製成蛋白質混合物，為進一步複雜的變化做好準備的話，依照現在的情況來看。這種東西會立即被傾倒掉或者被吃掉，但是這種情況在生命出現前是不會發生的。”藉此可以清楚地看出，他希望媒體熱捧的“原始湯”--- 一種含有營養的液體培養基---真能夠孕育生命:時機成熟的時候，將出現一個活體細胞，它是萬物的共同祖先。對於公眾的進一步猜測，達爾文非常慎重。但是，人們對烹飪的幻想經久不衰，況且這道菜太誘人了。烹飪需要一堆調料和一個菜譜，然後加熱、轉化，一道菜就完成了。1866年，德國生物學家恩斯特·海克爾(Ernst Haeckel)稱這條順暢的家務程序為“有機體的共根”:恰當的有機物質在恰當的烹飪技術下可以製造生命。20世紀20年代俄國生物學家奧帕林(A Oparin)成為第一個列出配料和指明做法的人。似乎合成生命的方法已經唾手可得了。生命所必需的簡單有機化合物在早期的地球上已經自然成形。這此碳化合物應該具備進一步連接成鏈狀結構的能力(或者叫作聚合能力)，然後它們像繫鞋帶一樣組成了第一批能夠繁殖的分子。能量是烹任的燃料---所有生命都需要通過吸取能量實現自我繁殖。這口裝著化學物質的鍋汩汩地冒著泡，生機勃勃地煮了億萬年。等待噴發的時刻---就是億萬種化學反應湧現的時刻---也是自我延續的時刻。飯做好了，和生命一起呈現給世界。
那麼，如果這種奇特的含碳分子可以自然而然地出現一次，為什麼不能出現兩次，甚至更多次呢?看起來是信手拈來的事情。畢竟，實驗室裡的有機化學實驗可以重複;這和帕拉塞爾蘇斯的藥水一樣，利用 科學的方法可以複製。如果最初生命的合成不是奇蹟，那麼很可能就是水到渠成。基於這種假設，生命可以從任何一種有機體裡自顧自地躥出來；植物和動物沒有同一個源頭；也許吧，畢竟我們和蘑菇不是遠房的表兄妹，也不是絛蟲的侄子。這種假設似乎正是那些要和可怕的寄生蟲和疾病撇清關係的人所希望的。但是我們不能輕易地迴避和低等無脊椎動物間的親緣關係，因為我們的分子結構不但暴露了自己的身世。而且牽出了我們曾經對同胞犯下的罪行。
奧帕林和J.B.S.霍爾丹(J.B.S.Haldane)推測了生命運行的機制，認為生命是由平淡無奇的黏土合成的。現在我們對生命的精細結構有了更為廣闊的認知，生命也變得更加複雜和令人讚歎。細胞化學已經是一門獨立的科學，不僅研究有遺傳機制的核酸、DNA和 RNA(核糖核酸)，還研究酶和其他化學物質在生物體內的反應。科學家逐漸開始以原子為單位對生命結構進行分析，比如，神秘的 DNA雙螺旋結構所攜帶的基因是指導蛋白質合成的密碼，蛋白質正是達爾文想要在自己的創生小池塘裡找到的東西。
你可以把生命想象成麥卡諾，只不過它是自動搭建的，而且無比複雜---但是歸根結底，麥卡諾是可以被拆開的，只要有技巧和一本指南就能被拆分並裝回盒子裡。
我不太認同這種還原論的說法，雖然它對於理解大部分(也許是全部)生命具有重大的促進作用。有一點非常明確，那就是所有生命---從細菌到大象---在分子層面上都有共同點。這是貫穿整個生物界的生命主線。每一個生命的核糖體RNA上都帶有獨特的基因，並且結構複雜。偶然造就這種遺傳相似性的概率微乎其微。這些分子在生命體內穿梭，就和勃拉姆斯(第四交響曲)悅耳的旋律一樣，從頭到尾，雖然有各種變化，但是萬變不離其宗。動聽的樂章不僅取決於單個音符，更在於音符間的連貫。從無機質轉換到有機質的時機只有一次，生死收關。所有生命的出現都仰仗那一刻的到來。我們和生活在溫泉裡的細菌、寄生的藤壺、吸血的蝙蝠還有花椰菜屬於同一個部落。我們有共同的祖先。
這個令人震驚的事實傳遞出一個顯而易見的結論:生命的起源沒有那麼簡單。當時一定是一場大冒險，酷熱威脅到它們“與生俱來”不需要消耗能量的自我複製系統。如果不是這樣，應該有證證據表明某些生物不是來自同一塊黏土， 因為生物最初的印跡應該保留在身體的每一個組織細胞裡，而且是獨有的身份標識。但是事實並非如此，似乎所有生物的祖先都同根同源。最後爭論的焦點集中在:既然生命如此不可思議，那麼我們還能繼續期望複製這樣一個衝破萬難、絕處逢生的奇遺嗎?如果承認這些艱難險阻，是不是就等於永遠地放棄了尋找新的“魔法石”呢?
生命基礎共同性的理論由來已久。當進化論將血緣的概念帶進知識領域的時候，達爾文的小池塘也隨之清澈起來。1872年，喬治·艾略特(George Eliot)出版了《米德爾馬契》（Middlemarch）---就在海克爾提出所有的生命“同根”後不久---書中的利德蓋特醫生是艾略特的化身:樂現、理智、人道，信仰知識，相信普通人(他自己不是)可以通過追求知識獲益，他一直在尋找生命的共同主線---本源，或者叫作“原始組織”。這是探究“生物體最基本的事實。彌補瞭解剖學的侷限性。當然我們允許另種聲音的存在。即它們沒有相同的基礎，就像綢緞、薄紗、編織物、緞子和天鵝絨，難道都出自同一個蠶繭? ……顯示了萬物真正的本質。修正了以前的解釋”(《米德爾馬契》第15章)。在對生命起源的追尋中， 除了尋找“萬物真正的本質”之外還能做些什麼呢?
利德蓋特醫生的研究對象不是原子，而是組織或者組織下面的東西。屬於細胞層面的內容。20世紀30年代，巴龍·弗蘭肯斯坦(Baron Frankenstein)創造了一個用各種器官組裝的怪人。從那以後，生物學的組織基礎越來越受到重視。20世紀,放大鏡倍數的提高帶來了新的視角---超越了光學顯微鏡的視野。毫無疑問，喬治·艾略特作為一名見多識廣的知識女性，一定親自見識了精緻的銅管儀器下面展現的奇蹟。顯微鏡改變了解剖學。海克爾本人就是光學顯微鏡領域的行家裡手，但是他沒能在自己瞭如指掌的結構中看到基本分子。
有一個有趣的現象:生物觀察精確度的提高和物理學從研究元素到研究原子的發展齊頭並進。1953年，克里克(Crick)和沃森 (Waston)發現了著名的DNA雙螺旋結構---終於讓生命最基本的結構和原子相見。直到那時，人類才敢幻想嘗試女神的遊戲，通過再現達爾文的“小地塘”營造環境，創造生命。
20世紀50年代，S.L米勒(S.L Miller)和H.C.尤里(H. C. Cory)架起雕造生命的第一口大鍋，做了系列著名的實驗， 從此以後，所有類似的實驗都被稱為“米勒-尤里實驗”。他們模擬出了一種大氣:含有氨、甲烷和蒸汽---沒有遊離氧。因為當時他們決定製造和木星相似的“還原空氣”。他們在模擬空氣裡放電代替閃電，培養出一鍋豐富的有機化學物質。雖然沒有任何生物體出現，但是他們收穫的化學物質遠遠超出預期，包括大量核酸的基本單位---氨基酸。奧柏林的夢想實現了!通過特別簡單的烹飪方式有可能製造出生命:就像雞蛋和麵粉混在一起能做出美妙多層的起酥點心一樣。電火花的能量在普通的環境中激活碳元素、水和氮。它們在已經變得複雜的環境裡恰當地組合成生命分子。在瑪麗·雪 萊(Mary Shelley)夢想著借用風電的力量賦子弗蘭肯斯坦生命之後，自然之火才加入這類實驗中來。從此，生命和非生命的界限越來越模糊，雖然有關生命起源的爭論仍在繼續，但是兩者的界線已經不像以前那樣涇渭分明。
這些合成物能夠在地球上出現有賴於地球成形最初幾天內的環境和大氣中的氣體。有些人斷言當時的氧氣非常少---不到現在氧氣含量的0.1%。幾乎可以確定，早期的實驗低估了兩種碳氧化物 (一氧化碳和二氧化碳)在原始大氣裡的重要性，氰化物可能也已經出現。科學家一致認為，最初的空氣裡含有足以讓和我們一樣依靠氧氣生存的動物致命的毒素，氰化物是最厲害的，因為它阻止血紅 蛋白(血液中最活躍的成分)攜帶氧氣參與新陳代謝。與原始大氣組分中的其他氣體相比，二氧化碳比較重，隨火山噴出的量足以致命。196年，在坦桑尼亞，二氧化碳毒氣順著山谷飄蕩致使整個村落的人死於窒息。在生物深層組織中，很多維持生命的分子含有氰基 。
休斯敦的奧羅(Oro)教授指出，一種叫作氨腈的化學物質是合成重要分子的關鍵媒介。這些有毒的物質不但與創世相關，而且參與我們身體內的化學反應。儘管化學家對細節爭論不休，但有一件事無可爭期在這個陌生的地球上，生命誕生了，而且生生不息。
——參考書目【英】查理德·福提 《生命簡史》
