历史与非历史：为什么生命与物质发展的奥秘？

在我们开始详细探讨生命的起源问题之前，我们需要强调的一点是，这个问题有两个截然不同的层面，一个是历史的层面，另一个是非历史的层面，而只有将这两个层面结合起来看，才能为这个问题找到完整而令人满意的答案。从历史的层面而言，我们需要解决的是一个“如何”的问题，即生命是如何产生的。要回答这个问题，我们就必须要解释清楚化学反应如何在前生命状态下的地球上发生，包括具体的化学反应路径如何一步一步地将非生命的物质转变为最简单的生命形式。其中关键的问题包括：构成生命的基本分子组成单位是什么？让这些基本组成单位发生反应的条件是什么？在漫长的进化过程中，又是哪些关键的中间步骤推动了这些物质向简单生命形式转变？我们很快便会发现，研究者们在这些问题上还没有达成广泛的共识，不只如此，我们对于地球在前生命状态时期的了解整体而言都很匮乏。

从非历史的层面而言，我们要关注的是“为什么”的问题：为什么非生命的物质会不遵循其自身的结构规律，而朝着更加复杂的生物方向转变，并最终形成简单的生命形式？我提出这个问题的目的是要找到生命起源的主要动力，就像牛顿想找到“苹果为什么会坠落？”背后的原因一样。是不是至少从原则上而言，生命起源的过程可以被许多不同的物质所诱发？又有哪些物理化学规律可以解释这奇妙的化学变化？针对最后这个问题，我们能否进一步推测，在诱导无生命物质向复杂的生物体转变的过程中，还存在某种“物理的”推动力？我们提出的这个问题背后有一个基本的预设，那就是生命的出现不仅仅是一个随机的事件，而是被现存物理化学规律所诱发的。稍后，我们便会针对这一预设展开详细的讨论。因此，在非历史层面的研究上，我们不会专注于某种非生命物质的特定分子构成，而是会寻找物质的共性，看看到底是哪一类物质有可能成为生命，以及哪些物理化学规律能诱发非生命物质转化为简单的生命形式。正如我们即将看到的那样，即便是这个问题也充满了争议和不确定性。

鉴于我们缺乏对生命起源的了解，所以我希望结合历史和非历史这两个层面来增进我们的理解，从而尽可能全面地认识生命的起源。在此之前，我们最好先说明这两个层面之间的关联。事实证明，其中任何一个层面的信息都可以帮助我们了解另一个层面的信息。为了说明这种关联，让我们先用一个物理学上的例子来做个类比，假如由于流水侵蚀或是地震，一块巨石从原本的位置松动了，然后从山坡上滚了下来，最后停在了山坡的底部。针对这样的情况，我们可以轻松地指出一个物理事件的历史和非历史层面。在历史的层面上，需要解决的“如何”的问题是：巨石滚下来之前的原始位置在哪里？它是沿着什么样的路径滚下来的？从理论上来说，石头的起始位置有无数种可能，相应地也可能有无数种下坡的路径。至于非历史层面的“为什么”问题是：为什么石头一旦从原始位置松动下来就会沿着山坡滚落？当然在这个例子中，问题的答案很明显，是重力的作用让地球表面的所有物质都朝着低势能的位置移动，因此石头会朝着下坡的方向滚动。我们发现这些“为什么”的问题，其答案都受到普适性规律的限制，而不受到石头具体的位置和地形特征等因素的影响。

这个巨石的类比可能看上去微不足道，但是其中却隐含了重要的信息。那就是，一个事件的历史层面和非历史层面是相互影响的。比如，理解非历史层面（重力作用引起石块移动的规律）能够帮助我们理解历史层面的问题（石块移动的具体路径）。当然，由于我们对重力性质的了解，我们可以排除石块悬浮到空中，然后直接飞到最终目的地的可能性，只需要考虑符合重力作用的路径就可以了。二者之间的关联，反过来也是成立的。假设我们并不熟悉重力定律，但是能获得石块的运动轨迹，那么这个信息也能增进我们对石块运动所遵循的一般法则的了解。因为，一旦我们知道了石块的运动轨迹，我们就会发现石块朝着低势能的位置移动，它们总是从海拔高的地方滚动到海拔低的地方，不会反向而行朝着高处滚动。所以，了解特定的运动轨迹（事件的历史层面），是了解控制石块运动的一般法则（事件的非历史层面）的关键步骤。(www.xing528.com)

同理，如果我们想专门了解生命起源在历史层面的问题，那么了解控制简单分子系统向复杂生命系统转换的规律将帮助我们找到形成生命的起始物质，还有引导这些物质向早期生命形式转化的一系列反应。这些规律能提示我们哪些历史层面的证据值得我们去探索。反之亦然，找到非生命体向生命体转化的具体反应，能够协助我们认识这一转换过程所遵循的一般规律。

不过，这一点也正是困难所在。我们严重缺乏关于生命起源问题的各种信息。让我直说好了：由于我们还在努力探索生命起源的非历史层面，所以我们不清楚该从哪里着手去发掘它的历史过程；又因为我们没有生命起源的确切历史证据，比如生命出现的地点和环境，因此我们也不能依靠历史数据来构建并理解非历史的一般规律。这就是我们所面临的“第22条军规”式的困境。

那么，下面该如何继续我们的讨论呢？首先，我想就生命起源这个问题发表一个颇有争议的观点：“从科学的角度而言，生命起源的非历史层面更加重要，并且也更容易探索和解决。”稍后，我将说明为何这一观点会极大地影响我们讨论的本质。我将解释为什么在还不理解生物复杂化背后的规律之时，就试图去追踪生命起源的历史机制，不但不能解决问题，反而可能会让情况更加复杂。因为，这些关于生命起源的假说通常无法被验证，而且这些假说提出的生命形成过程都非常具体，所以它们并不能回答宏观的非历史问题。在这个简短介绍的基础上，现在就让我们来更详细地分析这个问题吧。