每天讀本書23：《生命的躍升》

關於作者

尼克·萊恩，英國著名生物化學家，倫敦大學學院遺傳、演化與環境系教授，專門研究生物進化。

萊恩認為，進化歷史上的「發明」，造就了生命和今天的世界，這些「發明者」，不是某個人，而是大自然。在《生命的躍升》中，萊恩總結了他眼中自然界最偉大的「十大發明」。《獨立報》評價他為「我們時代最令人激動的科普作家之一」。

關於本書

《生命的躍升》一書中，萊恩通過列舉生命歷史上具有開創性的大事件，闡述了這些偉大「發明」是如何造就、改變了生命，進而改變了地球本身。

憑藉著生動的語言和嚴謹的論證，本書獲得了2010年英國皇家學會科學圖書獎，並被《新科學家》、《自然》、《泰晤士報》、《獨立報》等知名媒體評選為當年的年度圖書之一。

核心內容

介紹生命進化歷史上十次最偉大的「發明」：生命、DNA、光合作用、複雜細胞、有性繁殖、運動、視覺、熱血、意識、死亡。

一、生命的誕生

最早的生命，誕生在距今38億年前。海底岩漿形成的熱泉口，最高溫度可達400℃，噴出許多致命的含硫礦物。正是在熱泉口附近，科學家發現了微小的空腔結構，而氫氣和二氧化碳就在這些空腔里形成了有機分子，這些有機分子就是生命的原材料。

二、遺傳的雙螺旋

脫氧核糖核酸，也就是DNA。DNA的功能是信息儲存，其中的許多信息可以遺傳給後代。這些有遺傳效應的DNA片段也就是基因。每種動物的DNA都有差別，正是這種差別才讓地球上的生命變得如此豐富多彩又變幻莫測。

三、吸收氧氣

氧氣是支撐地球生命的關鍵物質。生命誕生之初的地球上並沒有氧氣，空氣中滿是二氧化碳、甲烷等氣體。細菌出現後，一部分細菌已經能夠利用太陽光從海洋中的硫化氫里提取電子，然後電子與二氧化碳形成糖，這被稱為光系統。

為了抵禦強烈的紫外線輻射，細菌吸收了許多錳元素。作為「保鏢」的錳元素不僅保護了細菌，還形成了錳原子簇。錳原子簇能夠從水中得到電子，同時釋放出氧氣。起初這個過程很慢，但是當葉綠素加入進來之後，反應速度越來越快，光合作用最終誕生。

四、細胞核

我們知道，細胞是生命體的最小結構和單位，由細胞膜、細胞質和細胞核組成，其中，細胞核內裝滿了載有遺傳基因的DNA。最早的生命屬於單細胞生物。在距今20億年前的某一天，一個原核細胞鑽進另一個原核細胞體內變成了真正的細胞核，真核細胞就在如此偶然的情況下誕生了。

五、有性繁殖

高級的生命體，都有性別之分，並且通過不同性別的結合繁衍後代。在生命誕生之初，繁衍的方式是無性繁殖，這種繁殖更像是自我複製。某一天，兩個細胞融合到一起，它們的染色體分離之後進行了重組，有性繁殖就這樣誕生了。

有性繁殖的好處在於雜種優勢，後代能從父母那裡遺傳更好的基因，實際上性就是將基因打亂後重新組合，讓更好的基因能夠保存並且發揚光大。

六、運動

運動的核心是肌肉，肌肉由肌纖維構成，能夠將化學能轉化成機械能。運動決定了演化的節奏，讓生命變得更強壯、更敏捷、更巨大，它讓地球上的生命活力四射。

七、眼睛

今天，地球上95%的動物都長有眼睛。人類眼睛消耗氧氣的能力甚至超過了整個大腦。包括達爾文在內的許多人認為，眼睛是生命設計的巔峰。

眼睛的前身是感光細胞，這種細胞包含了視覺色素——視紫紅質，能夠感受到光的存在。在後來的演化過程中，脊椎動物的感光細胞變成了眼睛，而無脊椎動物的感光細胞變成了負責晝夜的生物鐘。在生命演化的歷史上，感光細胞只演化了一次，卻成為視覺的起點。

八、體溫

動物分為熱血和冷血，我們人類所屬的哺乳動物屬於熱血動物。熱血的核心是高新陳代謝率，最明顯的優勢是更好的力量和耐力。熱血動物就像是一座微型電站，通過燃燒碳來產生熱量，如此一來就不再畏懼寒冷的夜晚和冬季了。

高新陳代謝率和食物的高消耗，導致熱血動物的壽命相對更短、種群數量更少。但熱血的優勢有兩大方面：一方面，熱血允許動物在夜間活動並在寒冷的區域生存，擴大了活動時間和生存範圍；另一方面，熱血將更多資源提供給大腦，讓生命體擁有了更大的大腦和更高的智商。

九、意識

不同的意識是大腦特定區域的屬性，當我們用物理手段刺激特定區域時就會產生指向性的意識。當大腦的某一區域出現疾病的時候，我們的意識就會產生相應的病理反應，比如阿爾茨海默病、癲癇。如果對大腦的某一區域用藥，則能夠很好地緩解精神類疾病。如此看來，意識並非神賜，它是依託於物質而存在的，這個物質就是大腦中的神經元。

十、死亡

死亡是我們最不想面對的事情，但又是每一個人最終不得不面對的事情。早在30億年前，地球上還只有細菌的時候，為了與噬菌體對抗，細菌就演化出了程序性死亡。正是因為死亡的存在，我們才懂得珍惜時間，珍愛生命。

金句：

1. 不管生命是多麼極端罕見，在無限宇宙中，生命總會出現在某個行星上，而我們只能生活在這樣的行星中。

2. 最初的生命是一塊多孔石頭，生產出能量和複雜分子，一直到蛋白質和DNA形成。

3. 雖然DNA複製的保真度驚人，但總會有變化，每一代都和上一代不一樣。不光是因為我們的基因被性攪亂了，也是因為我們都帶著新突變。

4. 自然選擇篩除了幾乎所有的怪物，只留下最接近正常的，因此自然選擇其實是一股穩定力量。DNA變形扭曲，自然選擇又重新拉直。

5. 細菌是終極保守者，而真核細胞則喜歡時不時來個驚天動地的大改變，就像寒武紀大爆發。

6. 我們生命中所珍愛的一切、我們世界的所有奇蹟，都來自一個單一的事件——既是偶然，又是必然。

撰稿：江泓

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