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主题：野狐禅 之 生命简介（一）前言 (修改稿) -- 水风
家园 野狐禅 之 生命简介（一）前言 (修改稿) 道生一，一生二，二生三，三生万物。
――老子 第四十二章
“一种神秘的、无法确定的力量，对某些生物而言，它是宿命的；对另外一些生物而言，它乃是上帝的意志。为了所属类族的命运，这一力量对生物所进行的持续作用，便在世界存在的全部时期内决定了各个生物的形态、大小和寿命，正是这一力量促成了个体和整体的和谐，使其适应于它在整个自然机构中所担负的功能，这就是它之所以存在的原因。”
―― M.诺丁（Naudin）
（原发表于《园艺学评论》（Revue Horticole〕，102页，后重刊于《博物馆新报》（Nouvelles Archives du Museum],第一卷，171页）
“……包括人类在内的一切物种都是从其他物种传衍下来的，”“……有机界以及无机界的一切变化都是根据法则发生的，而不是神灵干预的结果。”
――拉马克《动物学的哲学》1809（Philosophie Zoologique）
千姿百态的生物，让人目眩神迷。
作为世间存在的唯一一种可以思考自我存在意义的生物，人类有些时候会做出一些很无聊的举动。比如说，在欣赏这些千姿百态的存在的时候，思考一些很让人困惑的问题。生命是什么？他来自何处？又要去向何方？千百年来，一直是各位哲人孜孜不倦探求的问题。从简单的朴素唯物主义到神创，到拉马克和达尔文创造性地指出生命传承的由无到有和在延续的同时保持住改变和进化的特性，再到经过150年，几代人孜孜不倦的探索之后，我们对于生命的存在和演化有了一些基本的理解。现在，妖道终于能够温一壶茶，在清风明月间给诸位讲一些关于生命的故事。
在开始这个漫长的故事之前，先让我们来看看生命和非生命之间的一个比较。在这里，妖道选取人类手工制作的最精美复杂的物品，钟表，和自然界中最普通的一个存在，一朵花。先来看钟表，作为钟表的每一个零件，我们都必须替它设计好功能，考虑和周围零件之间的啮合，在花费了几十甚至几千个工作时之后，小心翼翼的将这些东西组装起来，然后，这个钟表将会具有我们预先设计好的功能。同时，如果设计出了错误，或者遇到了一些没有考虑到的情况，这个钟表的功能将受到损害甚至丧失。
外链图片需谨慎，可能会被源头改但是花则不同，一切的开始，都只是一颗小小的种子，需要的仅仅是一些土壤，一些水，和一些阳光。然后，一切都在自动的发展，在短短的几十天内，这种子，将自己一点点地变大，长出枝叶和根茎，然后变得粗壮，长出更多更大更粗壮的枝叶，然后在一个合适的季节，生出一颗小小的花蕾，这花蕾将会一点点地变大，然后突然之间，从一团不起眼的绿色绽开为千娇百媚的花朵。即使遇到了各种意想不到的情况，这朵花也会根据环境的变化而加以调节。比如说睡莲，会根据太阳的升降而开合。这朵花将会放出花香，将会在几天内从初绽到盛开到凋零，然后产生一颗新的种子。而这颗种子，将会进入着新一轮的轮回重生中……
[IMGA]www.windycityart.com/ waterlilies/3rdwaterlily.jpg[/IMGA]
于是，当我们看那具有某些功能的，已经是非常复杂的手表，再看一看花朵的繁复的功能的时候。是不是在想，这样的一个物品，将需要怎样的设计与功能整合，才可以产生出来。这绝不是我们用简单的人工和设计就可以做到的，这么复杂的东西，肯定会有一个很智慧，不，是非常智慧，不，…是无比智慧的存在才能制作出来的东西。
那么真的需要什么来设计么？
诚然，作为一朵花的存在，对于我们人类社会只有20000年，文明社会6000年，机械社会300年，信息时代20年的历史，我们能够做出来的东西，已经是很复杂的了。但是，如果有一个简单的存在，经过了40亿年的演化，能不能产生出如此复杂的产物呢？
举一个例子，现在大家有人用Windows，有人用Mac，恐怕已经很习惯上面种种复杂的功能。但是如果有人用过早期版本的Windows, DOS系统，甚至是更早期的汇编语言的长纸带，会不会感到这时代真是变化快呢？如果微软可以存在2000年，我们设想一下，2000年后的最新操作系统是什么样子呢？会不会也是复杂到无法想象呢？
如果我们现在的生命存在，也是一种类似操作系统的东西，也有自己的版本号，那么40亿年的演化过后，今天的版本是多少呢？是Version 3千万，还是3亿呢？大自然一次次的更新自己的设定，一次次的补丁和升级，并逐渐淘汰所有落后的版本。就这样，在今天，产生出让我们目瞪口呆的复杂的生物。最早期的生命形式，就像早期的计算机操作系统一样，被淘汰，随着几个，也许是几十，几百次的大灭绝而影迹皆无了。
今天，随着生命科学和计算机科学的进步，人们已经逐步的摆脱了前人简单的观察和推理的研究手段，发展出了众多的实验技术手段和计算机模拟技术。从而对于复杂的生命现象有了更加深入和广泛地了解。伴随着对于生命演化过程中的遗迹加以研究，我们正在逐步构建出最早期生命出现的情景，并逐步了解那些从简陋到复杂的演化过程。
在这里，妖道准备用若干章来完成这个关于生命出现和演化的简介。希望能给大家一点简单意义上的生命进化过程。
妖道最喜欢的一个理论，就是在生命的进化中，有两个最重要的环节：大自然中外在环境决定了能够产生多种可能性，以及随机的事件将可能性变成历史的确定性。生命所走过的每一步，都是历史上发生事件所积累的必然，同时也进一步确定了，或者说限制了下一步发展的方向。从这一点上讲，对于每个环节来说，生命是简单的，但是这若干个环节累计在一起之后，就形成了复杂的生命现象。
外链图片需谨慎，可能会被源头改妖道决定了，把这个坑给填完。从今天开始，每月一章，字数不限，催稿无效。嘿嘿，欢迎砖头。
生之初1（二）
附录1 太阳，空气和水
元宝推荐：ArKrXe,家园 附录1，太阳，空气，和水 睡美人既然提出了生命存在的条件问题，妖道就在这里顺便说一说。也多谢大家硬着头皮看妖道写的这么晦涩的东西。顺便给大家放松一下，瞎聊一回。
其实，生命存在的条件是能量（能量的来源可以多种多样，包括太阳，海底火山口，化学能量，如硫化物，等等，只要是能够把这些能量转化为生物能量，就可能存在着生物），空气和水。（当然，还要有颗行星，要不然哪里有空气和水啊，你再打岔，我放神仙驴咬你）
外链图片需谨慎，可能会被源头改
外链图片需谨慎，可能会被源头改[IMGA]http://images.google.com/images?q=tbn:zTMvhnV9wo4J:web.syr.edu/~iotz/Eolie%[/IMGA]
万物生长靠太阳，太阳不仅仅是生物主要的能量来源，更重要的是，让行星上的温度，保持在一个适当的范围内。生物可以在某些极端的环境下存在，比如说几乎滚开的温泉，
外链图片需谨慎，可能会被源头改或者是几乎饱和的盐水湖中
外链图片需谨慎，可能会被源头改但是，生物能够存在的温度还是有一个限度的，生物的结构决定了生物可以长期生存的温度只能是在几度到十几度的范畴内。超出了这个限度，生物会很快的被消灭掉。（我们的巴斯的消毒法的原理）作为可以让生物生存的恒星，其质量和寿命方面的要求是非常苛刻的。要想当太阳，恒星本身的质量不能太大，太大，使得太阳的内部反应太剧烈，一方面，使得太阳周围行星上的温度太高，另外，大质量恒星会逐步把周围的行星给吞噬掉，即使吃不了地球，时不时给地球上的生物来一阵高能辐射雨可是要死人的。当然，也不能太小，太小的质量使得这颗恒星没有足够的密度来燃烧，使的周围的温度太低。而小质量的恒星一般会逐渐塌陷，形成一个高密度的中子星或者脉冲星。这种恒星只能是杀人星，绝对不会养活什么生物的。作为一颗红太阳，这颗恒星不能太年轻，（年轻则爱冲动，一发脾气，周围的生命立马玩完），因为年轻的恒星还是不太稳定。也不能太老，太老的恒星由于燃烧了太多的质量，一般会根据质量或成为红巨星，或成为中子星或脉冲星甚至黑洞，或者直接爆掉，成为一颗超新星，而众多的生物也只能作为陪葬品，陪着这颗曾经辉煌过得太阳走完自己最后的历程。
我们的太阳，不大不小，不小不老，正正好，而且太阳的最大辐射的峰值在可见光里面。这就使我们这些生物不用时刻担心这些辐射的能量会随时打断我们可怜的脆弱的DNA.(紫外线杀毒大法的工作原理之一)
外链图片需谨慎，可能会被源头改讲完了这个太阳的重要性，我们接下来要说的是空气了。
现在认为，地球在太阳系开始形成的时候，已经开始搜罗了一些气体。这些气体跟太阳的主要成分是一样的，就是氢和氦。这些气体在地球最终成形之后，形成了最早的大气。随着地球结构的逐步稳定，内部的核心和地幔都形成之后，地壳开始硬化，火山开始喷发（不喷不行啊，那么薄薄的地壳，老太太吃柿子还专拣软的捏呢，不趁机闹一吧真是对不起人民对不起党，对不起老师和家长，阿，倒是忘了，我现在就已经是老师和家长了）。大量的火山气体被喷了出来，这些气体估计跟今天的火山气体几乎完全一致，包括甲烷，二氧化碳，一氧化碳，氮气，氯气（看看这些东西，真是杀人灭口，搞恐怖袭击必不可少的阿）氨气，氢气，水蒸气以及多种硫化物，主要是硫化氢等。从地球开始形成开始，大约在10亿年里面，这些气体构成了地球大气的主体。硫化物在当时的条件下并不稳定，更多的是以硫磺的形态被沉寂下来。
[IMGA]http://web.syr.edu/~iotz/ Eolie%20Sulfur%20trench.jpg[/IMGA]
所以，空气中的主要成分就是水蒸气，甲烷，氮气，氢气，氨气和二氧化碳等高度还原性或者惰性的气体成分。这个观点最初是被哈罗德，犹瑞（Harold C. Urey）在上世纪四十年代提出来的（听着这个名字耳熟吧，就是米勒试验里面那个导师阿）。一开始，大家都认为那个环境是对生物存在比较友好的一个环境。但是到1961年，这个观点开始被怀疑，现在我们已经知道，由于火山气体中含有微量的氧气和氯气以及硫化物，所以，并不是高度还原性的。后来的研究进一步证实了火山气体对于现存生物高度的杀伤性（远比恐龙要大得多。如果硬要把火山气体做个比较的话，那么也许地狱里面的味道也许差不多。）
于是，就在这么一个烟雾弥漫，伸手不见五指，（因为空气中大量的硫化物和水蒸气的存在，还有一个原因就是光线太弱。因为当时太阳的活动远没有现在这么强，火星的温度倒是跟我们这里差不多，地球整个就是一个冰球了）处处是冰火九重天（空气的温度应该很低，但是从火山中喷出的大量热量把这个星球给加热得热火朝天，不对，那个时候空气中没有氧气，绝对烧不起来。）的环境中。作为生命存在最重要的一个场景开始准备登场了。
（灯光，音像，场记，摄影，各部门注意，小强 阿磕准备登场）
因为火山活动的逐渐减弱，地球表面的温度终于降低到了沸点以下（呵呵，即使这样，把肉放进去，也可以做蒙古烤肉的）。水蒸气终于开始凝结了，并形成降水落到了地表。地表的温度随着降水进一步降低，终于，地表的温度已经降到了（铁板烤肉）100摄氏度以下的时候，地表开始积水。终于，（妖道连说了三个终于，终于终于到了点子上了）原始海洋开始形成了。
水是一种很奇妙的物质，（萨苏说，水的存在就是为了生命的存在。三丰子说，所以，水就是拿来喝的。花老乔说，不对，水是用来灌的。神游说，错了，花才是用来灌的。铁手说，我记起了当年一个关于水的故事……不爱吱声说，水是一个难题，我们可以从力学的角度来分析……非说，水，是什么东西？阿磕说，水不是东西。）也许没有原始海洋的存在，就永远没有生命的产生。因为水的弱极性，可以作为大多数物质的良好溶剂，所以各种物质在这个原始海洋中得到了富集。（富集的作用就是将反应的速度大大的加快，打个比方，就是把速度从286提高到了奔9 40G加1000G内存的一千个并行高级智能处理器的程度，阿磕说，你还是别瞎吹了，还是让我给你好好上一堂磕学科吧）富集之后，地球上面的第一批沉积物开始出现，这批沉积物表面可以吸附大量的其他物质，本身作为富集的产物和触媒（你克我服评论这个词说，真是暧昧），大大加速了各种反应的速度。原始海洋的出现的另外一个作用就是将许多在空气中不可产生的物质成功的生产了出来（比如说甲醛，还记得糖类的产生吧，这个反应并不是只能在水溶液中进行，但是在水中产生的速度要快了若干倍）。水的另外一个作用就是提供了一个厚厚的保护层，在当时大气中氧含量极低的情况下，没有臭氧层的保护，数百倍到数千倍现在地面强度的紫外线直射而下，可以杀死一切生物。但是几米厚的水面就可以将这一切挡在外面。水的高热容给所有脆弱的有机物质和结构提供了一个良好的温度缓冲空间，使得这些物质可以更长时间的被保存下来。
外链图片需谨慎，可能会被源头改元宝推荐：不爱吱声,
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 ［胡乱仍一砖和花］这个这个，关于设计的类比， 讨论一下， 如果要类比的化，是有本质的不同的：
自然（且叫做自然吧， 偶也不知道是谁
）造人和万物，是以稳定为规则的，那个谁说过“ 适者生存” 其实应该是“ 稳者生存” 比如钻石和别的天然晶体， 按一顶规律堆积晶格。而人类造东西，是反其道而行之，比如炼钢铁，本来铁化合物在自然中睡得稳稳的，人非要把它提炼出来，进入高能状态。 所以铁是要生锈的， 就是要反抗人的设计， 回到稳态而已。
家园 ［胡乱仍一砖和花］这个这个，关于设计的类比，讨论一下， “炼钢铁”的过程是不是应该算是“造”，可以商讨。
我觉得“造”说来说去本质上还是从无序到有序的过程。比如说，从一堆泥变成雕塑过程，从铁变成汽车的过程，这样看来，自然造和人造，都是一个从无序到有序的过程。
家园 hua, 也认为实质是无序到有序 家园 ［胡乱仍一砖和花］这个这个，关于 "造"，讨论一下， 哈哈， xian给你一板砖
有”序“不一定是“稳定”的， 铁它的METALIC CRYSTAL STRUCTURES （BCC）是有序的，放到真空绝对是稳定的， 可是氧气啊或溶液中氢氧离子对它的原子结构就有致命的诱惑力，它一不小心，就被腐蚀成稳态的氧化物了。
嘿嘿,钢铁不算是造,高分子塑料是不是算造呢？
家园 ［胡乱仍一砖和花］这个这个，关于 钢铁不算是造,高分子塑料是不是算造呢？看起来正是我们的分歧之处。
在我看来，高分子算造。造塑料有一个对分子“拼接组装”的过程，这个跟造房子类似。
我的“造”定义为“无序到有序”，你的“造”定义基于“稳定不稳定”，并因此得出自然造是“不稳到稳”，人造是“稳到不稳",分歧根本在于我们对“造”的定义不同。
如果我们不能统一这个定义，就各说各话了。
家园 ［胡乱仍一砖和花］这个这个，关于分子连接 AUGUE just for the fun of argument
分子连接算造，把原子连在一起也应该算造吧。
只不过一样的原子啊， 嘿嘿。其实不对了，钢里面有别的ALLOY啊， 象CR，MN， C，等等， 把这些原子和铁原子排在一起。。。。
对了，通过不同的加工工序，钢铁的MICROSTRUCTURE （序）是不同的。。。。
家园 【for fun】关键看怎么连 要看“造”的过程中是能在起主要作用还是熵在起主要作用。
熵是用来描述序的物理量，而在钢铁提炼过程中，尽管微结构发生变化，原子重新分布，但其中能起的是主要作用，而在大分子生成过程中，能相比较熵来说起的作用微不足道。
另外，正是基于此，我认为对于原子的操作不算是“造”，原因在于所需能量太大。
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