生命起源

诺丁汉大学天体物理学家证实，宇宙至少 2 万亿星系，比前认多 10 倍。理论物理学家保罗·戴维斯（Paul Davies）推论：地球上的所有生命都可能不是同一个生命。地球上的大多数生命（99.9%）微生物还没被表征、培养或测序，不知它们是什么。(只需要一个来自另一个生命起源的后代，来自第二个起源，与已知生命混合在一起。)概述目前关于影子生物圈（Shadow biosphere）的领域也尚未探索与发展。 ^[7]

具有第一颗恒星的早期宇宙

地球的出现

生命的最早证据：古生物学

生物学、非生物发生的产物

生化生命过程

发酵

化学渗透

三磷酸腺苷合酶

RNA世界学说

种系发生学和最后共同祖先

直到1960年代的概念历史

生物分子的原始起源：化学

观察到的地外有机分子

胺基酸

多环芳烃世界假说

核碱基

糖乙醇醛

多磷酸盐

实验室合成

狐类蛋白

糖类

核碱基

水的冰点附近温度的影响

在穆勒-尤里实验中使用还原性较低的气体

基于氰化氢的合成

实验室合成过程中的问题

自催化反应

热力学、自组织和资讯：物理学

热力学原理：能量和熵

获得自由能

自组织

耗散结构

耗散结构的自组织

封装：形态

无膜封装

无膜聚酯液滴

类蛋白微球

原初生命体

淡水中脂质囊泡的形成

由RNA样生化物质混合物组成的囊泡

金属硫化物沉淀

新陈代谢的起源：生理学

粘土假说

铁硫世界

锌世界假说

其他非生物发生场景

计算机描述的化学途径

超循环

蛋白类淀粉蛋白

波动的盐度：稀释和干燥

第一种在热循环过程中凝聚受质的蛋白质：热合成

前RNA世界：核糖问题及其绕过

病毒来源

RNA-DNA世界

关键的问题

蛋白质与核酸作为蛋白质合成的前体

遗传密码的出现

翻译灾难中的错误

同质对掌性

实验

生物学的解释

最早生命形式诞生

位在美国冰川国家公园的前寒武纪叠层石（stromatolite），可能是已知最早的生命化石纪录。

地球诞生时（后期重轰炸期后）的面貌和现在有巨大不同，包围在地球外表的水汽虽已凝结成液态性的水-海洋，但温度还是很高，那时具有活动力的火山遍布地表，不时喷出火山灰和岩浆，大气很稀薄，氢、一氧化碳等各种气体于空中形成一朵朵的卷云，氧气很少，因无充足的大气层掩蔽，整个地球曝露在强烈的紫外线之下，与海洋的物质作用。此时云端的电离子不断引起风暴，而交加的雷电不时侵袭陆地。

遗传物质出现

在海洋中几百万年过去，这些物质越聚越多分子间互相影响，而形成更复杂的混合物，在这其间来自外太空的陨石也可能带来一些元素参与变化^[8]，RNA在生命最初的演化中扮演了一个重要角色。RNA比DNA的结构更加简单，而且是一种更加有效的化学催化剂，因此这就意味着RNA构成的生命比DNA生命更容易出现。DNA有两项特质：乙聚化和物。第一，它能通过转录产生mRNA，而mRNA则能够转译出蛋白质；第二，它能自行复制。DNA这两项特质也是细菌类的有机生物的基班特质，而细菌是生命界最简单的生命体，也是目前我们可以找到最古老的化石。

DNA的复制本领来自其特殊的构造，DNA为双股螺旋，细胞的遗传讯息都在上面。然而DNA在复制过程中也会出错，或是分子群的一小部分出错，如此复制工作就不尽完美，制造出来的蛋白质也可能完全不同。但也就是如此演化便开始产生，一旦生命有了不同的型态，自然才能实施淘汰和选择的法则，生物才能一步步的演化下去。我们从化石中得知三十亿年前那些类似细菌的有机物之间，已有显著的不同。

时间比喻

生命的演化并不容易，若把地球诞生至今的这段日子当成一年，虽然三月可能已经有微生物，但要到十一月的第三个星期最简单的鱼类才出现。而早期人类在除夕左右出现，但文明人类的时间只有占据最后一分钟。

主要争议

原始大气成分

上述描述论及原始大气时，提到是一个缺氧的环境，此时地球没有臭氧层的保护。在强烈的紫外线照射下，DNA、RNA及蛋白质难以存在。假如有氧气存在，其强烈的氧化能力也会破坏蛋白质等有机分子。所以在海中才有机会生成生命的复杂物质。

蛋白质和遗传物质的矛盾关系

上述解释在产生DNA/RNA遗传物质的时候只是一笔带过。然而分子生物学研究发现，蛋白质和遗传物质存在严重的依赖关系。没有蛋白质的参与无法完成DNA/RNA的复制和组合，没有DNA/RNA携带的资讯，蛋白质也就无从产生。这让科学家陷入了「先有鸡还是先有蛋」的螺旋。《新不列颠百科全书》^[9]说：「惟独这两种分子共同发挥作用，生物才可能在地上生存。」可是这套百科全书指出，这两种分子怎么会彼此紧密合作，「在生命起源方面」仍然「是个关键性的哑谜」。而目前解释此一矛盾的理论，较为人所知的是「RNA世界学说」，透过具备两种特性的RNA可以构成简单的生命形式，才进一步延伸。

注释

^ 有时称为生物创建 (Bernal, 1960, p. 30)

参考文献

^ Oparin, Aleksandr Ivanovich. The Origin of Life. Phoenix Edition Series. 由Morgulis, Sergius转译 2. Mineola, New York: Courier Corporation. 19382003 [2018-06-16]. ISBN 978-0486495224. （原始内容存档于2014-09-20）.
^ ^2.0 ^2.1 Peretó, Juli. Controversies on the origin of life (PDF). International Microbiology. 2005, 8 (1): 23–31 [2015-06-01]. PMID 15906258. （原始内容 (PDF)存档于24 August 2015）. Ever since the historical contributions by Aleksandr I. Oparin, in the 1920s, the intellectual challenge of the origin of life enigma has unfolded based on the assumption that life originated on Earth through physicochemical processes that can be supposed, comprehended, and simulated; that is, there were neither miracles nor spontaneous generations.
^ Compare: Scharf, Caleb; et al. A Strategy for Origins of Life Research. Astrobiology. 18 December 2015, 15 (12): 1031–1042. Bibcode:2015AsBio..15.1031S. PMC 4683543 . PMID 26684503. doi:10.1089/ast.2015.1113. What do we mean by the origins of life (OoL)? [...] Since the early 20th century the phrase OoL has been used to refer to the events that occurred during the transition from non-living to living systems on Earth, i.e., the origin of terrestrial biology (Oparin, 1924; Haldane, 1929). The term has largely replaced earlier concepts such as abiogenesis (Kamminga, 1980; Fry, 2000).
^ Oparin 1953，第vi页
^ Warmflash, David; Warmflash, Benjamin. Did Life Come from Another World?. Scientific American. November 2005, 293 (5): 64–71. Bibcode:2005SciAm.293e..64W. PMID 16318028. doi:10.1038/scientificamerican1105-64. According to the conventional hypothesis, the earliest living cells emerged as a result of chemical evolution on our planet billions of years ago in a process called abiogenesis.
^ Yarus 2010，第47页
^ 《一丝敬畏：从宇宙的奇迹中创造意义》（英语） ; 摘要。作者：保尔森 S；戴维斯P；路易斯·A；Walkowicz L，纽约科学院年报 [Ann NY Acad Sci]，ISSN：1749-6632，2018 年 11 月；卷。1432 (1)，第 46-62 页；出版商：纽约科学院；PMID: 30120888 , 资料库: MEDLINE Complete PubMed. 《A touch of awe:crafting meaning from the wonder of the cosmos .》： Paulson S, Davies P, Louis A, Walkowicz L, Annals of the New York Academy of Sciences, 1749-6632, 2018 Nov, 卷 1432, 刊号 1》
^ NASA Researchers Make First Discovery of Life’s Building Block in Comet （页面存档备份，存于网际网路档案馆）星尘号采集维尔特二号彗星尘埃样本，发现了甘胺酸。
^ 参考：「The New Encyclopædia Britannica」,英文版

参见

最早的已知生命形式

人工细胞

巴氏比目鱼

基于甲醯胺的益生元化学

GADV-蛋白质世界假说

血石素

假定型生物化学

平庸原理

太阳系外行星系统科学关系

智力圈

外部连结

生命源自同一祖先（页面存档备份，存于网际网路档案馆）

[4] 有时称为生物创建 (Bernal, 1960, p. 30)

[1] Oparin, Aleksandr Ivanovich. The Origin of Life. Phoenix Edition Series. 由Morgulis, Sergius转译 2. Mineola, New York: Courier Corporation. 19382003 [2018-06-16]. ISBN 978-0486495224. （原始内容存档于2014-09-20）.

[Pereto-2] 2.0 ^2.1 Peretó, Juli. Controversies on the origin of life (PDF). International Microbiology. 2005, 8 (1): 23–31 [2015-06-01]. PMID 15906258. （原始内容 (PDF)存档于24 August 2015）. Ever since the historical contributions by Aleksandr I. Oparin, in the 1920s, the intellectual challenge of the origin of life enigma has unfolded based on the assumption that life originated on Earth through physicochemical processes that can be supposed, comprehended, and simulated; that is, there were neither miracles nor spontaneous generations.

[AST-20151218-3] Compare: Scharf, Caleb; et al. A Strategy for Origins of Life Research. Astrobiology. 18 December 2015, 15 (12): 1031–1042. Bibcode:2015AsBio..15.1031S. PMC 4683543 . PMID 26684503. doi:10.1089/ast.2015.1113. What do we mean by the origins of life (OoL)? [...] Since the early 20th century the phrase OoL has been used to refer to the events that occurred during the transition from non-living to living systems on Earth, i.e., the origin of terrestrial biology (Oparin, 1924; Haldane, 1929). The term has largely replaced earlier concepts such as abiogenesis (Kamminga, 1980; Fry, 2000).

[Oparin-5] Oparin 1953，第vi页

[6] Warmflash, David; Warmflash, Benjamin. Did Life Come from Another World?. Scientific American. November 2005, 293 (5): 64–71. Bibcode:2005SciAm.293e..64W. PMID 16318028. doi:10.1038/scientificamerican1105-64. According to the conventional hypothesis, the earliest living cells emerged as a result of chemical evolution on our planet billions of years ago in a process called abiogenesis.

[7] Yarus 2010，第47页

[8] 《一丝敬畏：从宇宙的奇迹中创造意义》（英语） ; 摘要。作者：保尔森 S；戴维斯P；路易斯·A；Walkowicz L，纽约科学院年报 [Ann NY Acad Sci]，ISSN：1749-6632，2018 年 11 月；卷。1432 (1)，第 46-62 页；出版商：纽约科学院；PMID: 30120888 , 资料库: MEDLINE Complete PubMed. 《A touch of awe:crafting meaning from the wonder of the cosmos .》： Paulson S, Davies P, Louis A, Walkowicz L, Annals of the New York Academy of Sciences, 1749-6632, 2018 Nov, 卷 1432, 刊号 1》

[9] NASA Researchers Make First Discovery of Life’s Building Block in Comet （页面存档备份，存于网际网路档案馆）星尘号采集维尔特二号彗星尘埃样本，发现了甘胺酸。

[10] 参考：「The New Encyclopædia Britannica」,英文版

[7]

[8]

[9]

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生命起源

生命的定义

早期宇宙和地球

具有第一颗恒星的早期宇宙

地球的出现

生命的最早证据：古生物学

生物学、非生物发生的产物

生化生命过程

发酵

化学渗透

三磷酸腺苷合酶

RNA世界学说

种系发生学和最后共同祖先

直到1960年代的概念历史

生物分子的原始起源：化学

观察到的地外有机分子

胺基酸

多环芳烃世界假说

核碱基

糖乙醇醛

多磷酸盐

实验室合成

狐类蛋白

糖类

核碱基

水的冰点附近温度的影响

在穆勒-尤里实验中使用还原性较低的气体

基于氰化氢的合成

实验室合成过程中的问题

自催化反应

相关地质环境

达尔文的小池塘

火山温泉和热液喷口，浅或深

深海热液喷口

火山岛或原大陆上波动的热液池

海洋中的火山灰

黄金深热的生物圈

放射性海滩假说

热力学、自组织和资讯：物理学

热力学原理：能量和熵

获得自由能

自组织

耗散结构

耗散结构的自组织

封装：形态

无膜封装

无膜聚酯液滴

类蛋白微球

原初生命体

淡水中脂质囊泡的形成

由RNA样生化物质混合物组成的囊泡

金属硫化物沉淀

新陈代谢的起源：生理学

粘土假说

铁硫世界

锌世界假说

其他非生物发生场景

计算机描述的化学途径

超循环

蛋白类淀粉蛋白

波动的盐度：稀释和干燥

第一种在热循环过程中凝聚受质的蛋白质：热合成

前RNA世界：核糖问题及其绕过

病毒来源

RNA-DNA世界

关键的问题

蛋白质与核酸作为蛋白质合成的前体

遗传密码的出现

翻译灾难中的错误

同质对掌性

实验

生物学的解释

最早生命形式诞生

遗传物质出现

时间比喻

主要争议

原始大气成分

蛋白质和遗传物质的矛盾关系

注释

参考文献