人類只是碰巧某天在地球上醒來，卻不知道從哪里來。我們發現自己被拋入這個世界，沒有太多的解釋。觀察這個世界，挖掘我們的過去，尋找可以幫助我們了解自己處境的線索，這是一項具有挑戰性的任務。
在過去的幾百年里，科學家們在回答這個問題上取得了很大的進步。我們對自己在生物界和自然中的地位的看法已經發生了很大的變化。解決這個問題帶來了一些激動人心的新理論。其中之一就是我認為的地球生命史上最幸運的一次撞擊。
生命是什么？
這個問題很難回答，也沒有一個完美的定義可以涵蓋生命的方方面面。
人們可以從生物學的角度來看待生命（例如，把它看作與遺傳學有關的東西），或者看作是達爾文進化論的體現。人們可以從化學的角度（碳基分子等），甚至從哲學的角度（自我實現的原則，與意識有關的東西）來思考生命，等等。
我們對生命的看法過于關注生命是什么，而忽視了生命的意義，我們應該把更多的疑問集中在生命的意義上。
1952年，頗具影響力的米勒-尤里實驗表明，氨基酸等復雜的有機分子原則上可以在早期地球的化學環境中生成。
在這一重要的發現之后，許多人過早地得出結論：如果在原始湯中有足夠的氨基酸流動的話，從無生命的物質中創造生命只是一個時間問題。
如果在早期地球的海洋中有足夠的氨基酸，那么肯定會有一些氨基酸在某一時刻組合成一個細胞，從那時起生命就會按照自己的方式前進。畢竟，生命是由氨基酸組成的。
生命的物理學
與地球上的其他自然過程相比，“生命”正在做一些奇怪的事情。生命的熱力學看起來有點混亂。
在我以前一篇關于自由意志熱力學的文章中，我談到了自由能原理，它是所有與之相聯系的生命系統，在穩定狀態下的組織原理。
同樣地，生命本身的基礎也可以從熱力學的角度來考慮。生命系統中的能量流是什么？當涉及到能量時，生命實際上在做什么？當我們思考生命的物理而不是生物或化學的時候，我們會打開一扇新的大門。
尼克·萊恩的《至關重要的問題》是近年來我讀過的最讓人費解的書之一。在書中，他詳細地描述了他的理論，關于生命是如何形成的。
在此，我將著重談以下幾個方面：
所有的細胞都有一部(帶正電的質子被膜隔開。電荷的分離引起電荷梯度，電荷梯度又意味著能量差。質子在膜上移動，要么消耗能量，要么釋放能量。這種能量可以被生物體用于各種意圖和目的。
這是任何電池背后的工作原理，如果你能可靠地分離電荷并獲得這種分離所固有的能量，你就有了一個靈活的能量來源。在人體中，質子泵被用來將ADP轉化為ATP，為細胞內的所有新陳代謝提供能量，進而促進整個生命系統的新陳代謝。
質子泵是地球上所有生命的基礎。這些質子泵不不是憑空而來的。在原始湯中流動的氨基酸很難開始泵送質子。它們就像細胞的發電站。
線粒體崩潰
我最近迷上了混沌理論。從長遠來看，一些小的巧合會對事物的發展產生巨大的影響，這樣的想法令人興奮，也有點令人作嘔（我寫過很多關于混沌理論的文章）。
想象有一天你帶著一部手機在街上走。它的電池只能續航10秒鐘。你可以打開它，輸入你的密碼，然后馬上就能看到它再次關閉。在某種程度上，手機是可以工作的，但它能完成的任務是非常有限的。
但是現在有人碰到了你。巧合的是，那個人隨身帶著一塊電池。在你碰撞的沖力下，電池從他的手中飛出，直接飛進你的手機，然后就卡住了。你很生氣，因為你認為你沒用的手機現在完全壞了，但更讓你驚訝的是，當你打開它，它不僅仍然工作電池可以持續一整天。你認為這是多么巧合啊!
你發現你的手機上有一個攝像頭，你可以用它拍照，聽音樂，用地圖在城市里導航。在你面前展現出無限的可能性。這是多么不可能的事情啊。
關于生命的起源，我剛才編造的這個巧合教給了我們什么？
細菌、古生菌和真核生物
據我們所知，地球上的細胞生命主要有三種：細菌、古生菌和真核生物。
我們從日常生活中已經熟知細菌。據估計，你身體里的細菌細胞和你自己的細胞一樣多。僅僅在你的口腔中就有100到200種不同的細菌。
古生菌有點像細菌：它們都是相對原始的生命形式。這兩種生命形式與真核生物的區別在于它們沒有細胞核。它們有時也被歸類為原核生物。
細菌和古生菌在地球上存在的時間比真核生物要長得多，真核生物在16 - 21億年前才出現。雖然真核生物只占地球上所有生命形式的一小部分，但這個群體擁有所有最酷的生命形式，狗、貓、樹、蘑菇和人類都是其中的一部分。
它們的細胞中都有質子泵，但真核生物有特殊的質子泵。它們的細胞比原核細胞復雜得多，由原核細胞構建的有機體也比原核細胞復雜得多。
碰撞
?我們不完全了解真核生物是如何產生的。
但我們擁有的最有希望的理論之一是，第一個真核細胞是在古生菌與細菌碰撞時產生的，由于某種原因，碰撞并沒有像通常那樣同時摧毀兩個有機體，而是為極具成效的融合奠定了基礎。
正如尼克·萊恩和亞當·盧瑟福所說，這次撞擊可能只在地球歷史上發生過一次，并產生了一個真核細胞母細胞，其他真核細胞都是從這個母細胞進化而來的。
我們在今天的真核生物中看到的線粒體是原始細菌與古生菌碰撞后的“殘留物”。
在它們的碰撞之后，一個新的細胞從兩者的殘余物中形成。這開啟了一種共生關系，讓它們有了一個更高效的能量來源——線粒體質子泵，而細胞的其他部分有了持續的能量供給，可以構建更復雜的結構。
就像手機一樣，當只有幾秒的續航時間時，除了解鎖手機，什么也做不了。但是一旦獲得了新的大容量電池，我們就可以利用它做很多的事情。
這種過剩的能量使真核生物得以生長，并最終征服世界。
碰撞和費米悖論
平心而論，我不得不承認這并不是我們唯一的真核生物起源理論。也有一些其他的理論，它們認為真核細胞在獲得線粒體之前就形成了細胞核，不需要碰撞。
但正如尼克·萊恩在《至關重要的問題》中所描述的那樣，有幾個很好的理由讓我們相信碰撞假說，其中的一些含義非常值得思考。其中之一是，它可能會揭示一個與生命起源有關的大問題——費米悖論，也被稱為“為什么我們還沒有與任何外星人接觸？”
如果這次撞擊真的是啟動地球生命史上一個新的進化階段所必需的，誰知道它成功的幾率有多大呢？可能是類似細菌的生命在宇宙中頻繁進化，但能量限制通常會限制更復雜的生命形式的進化，因為它們只能通過兩個物種的戲劇性合并來克服。
反過來，這將使生命形式的起源與我們在宇宙其他地方的復雜性相比，在某種程度上更不可能有助于解決費米悖論。雖然這是推測性的，但承認真核生物和它們的進化確實有一些特殊的東西，在估計宇宙中復雜生命形式的概率時，肯定會增加一個新的參數。讓我們對自己存在的不可能性感到更加不知所措。
