《万物大历史》(9)

了解完了地球之后，我们来看看生命是怎么诞生的，就是节点五：生命出现。在地球上怎么会有生命呢？所有的生命体都是细胞形态，而细胞需要有能流。也就是说，恒星需要有能量的释放去交“能量税”，才能够有恒星，细胞也一样。只不过，细胞不是像恒星那样依靠使劲地爆炸和燃烧释放能量，但它也需要有能流的交换，给熵交“能量税”，才能够形成细胞。这里边又需要满足复杂的金凤花条件，大概有五个特征，就是形成生命需要具备的五个特征。
“第一个，生命体由细胞组成，而细胞由半透膜封闭（细胞膜）。第二个，生命体需要有新陈代谢的机制，也就是能够从周边吸取自由能，这样才能不断重新排列体内的原子和分子，以保障存活所必需的复杂动态结构。第三个，生命体要能够通过动态平衡机制——使用内外部环境信息并依此做出反应的机制——以适应不断变化的环境。”否则你怎么能叫生命呢，你需要有动态机制。“第四个，生命体要能够使用遗传信息以实现自身基本的完全复制。第五个，复制的样品在某些细微的方面不同于父母，这样经过数代的调整，生命体伴随进化会改变自身以适应不断变化的环境。”这就是我们对生命的定义。
那么，生命诞生需要的金凤花条件是什么，我们说为什么地球这么适合生命的诞生？
“第一，太阳系处于银河系中一个恰到好处的位置。处于银河系外围的恒星通常有薄薄的一层化学元素团，虽然那时的元素还不是很多。恒星太靠近星系的核心，就会遭到来自中心黑洞冲击波的猛烈冲击，而我们的太阳系处于一个非常适宜的位置：太阳轨道位于距离银河系半径三分之二开外的地带，也就是我们常说的银河系中的‘生命适宜带’。”如果你要写科幻小说，那么你要讲点科学，生命就诞生在这个适宜带上，（银河系）半径三分之二左右的地带上。
“第二，化学反应比较适合在低温环境下进行。早期宇宙太过炽热，所以原子根本无力合成分子......比如在距离恒星不近也不太远的生命适宜带。地球的轨道恰好处于太阳系生命适宜带的正中央附近......2017年，科学家发现土卫二上面的海洋产生出氢气，而这正是地球上早期生命赖以为生的气体。”地球上最早的生命不是需要氧气的，氧气会把地球上最早的生命全部杀死，这叫作“氧气大屠杀”（我们后面会讲到），最早的生命是需要氢气的。
“丰富化学反应的第三个金凤花条件是要有液体。在气体中，原子就像多动的孩子，很难让它们固定下来并与其他原子结合。而在固体中，原子被锁定了（不能动）。相比之下，液体更像是舞池，尤其是包含氢键的液态水，可谓最便利原子结合的舞池。……液体的存在取决于化学、温度和压力。”宇宙中大量的水都不是液体，都是以冰的形态存在。“大多数有趣的化学反应发生在行星温度在0~100℃之间。”就是要有液体的时候，需要温度在0~100℃才行。