理解生命的起源可以说是人类最迫切的任务之一。这一探索不可避免地超越了地球上生命之谜，转向宇宙其他地方是否存在生命。地球上的生命是一种侥幸吗?还是说生命就像宇宙物理定律一样自然?

 

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的生物物理学家杰里米·英格兰(Jeremy England)正试图回答这些深奥的问题。2013年， 如果能从玩家的观念来看198彩平台，198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。，他提出了一种假说，认为物理学可能会自发地触发化学物质以孕育“类似生命”品质的方式进行自我组织。

 

现在，英国及其同事的一项新研究表明，物理学可能会自然地产生自我复制的化学反应，这是由无生命物质创造生命的第一步。

 

这可能被解释为生命直接源于自然的基本定律，从而将运气从等式中移除。但是，那样做未免操之过急。

 

生命必须来自某种东西;生物学并不总是存在的。生物学诞生于原始的和没有生命的化学成分，这些化学成分以某种方式将自己组织成前生物化合物，创造了生命的基石，形成了基本的微生物，最终进化成今天地球上存在的壮观的生物阵列。

 

“非生物发生”指的是某种非生物转变为某种生物，英格兰认为热力学可能提供了一种框架，在其他没有生命的化学物质中驱动类似生命的行为。然而，英格兰说，这项研究并没有将物理系统的生命特征与生物过程本身联系起来。

 

“我不会说我做了什么来调查‘生命的起源’本身，”英格兰告诉Live Science。“我认为对我来说，有趣的是原则的证明——对于类似生命的行为的出现，身体上的要求是什么?”

 

物理系统中的自组织

 

当能量被应用于一个系统时，物理定律决定了能量如何消散。如果外部热源作用于该系统，它会消散，并与周围环境达到热平衡，就像放在桌上的一杯冷却咖啡。熵，即系统的无序程度，会随着热量的散失而增加。但是，英格兰推测，一些物理系统可能已经完全处于不平衡状态，以至于它们“自组织”以充分利用外部能源，从而引发有趣的自我维持的化学反应，昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ，总代理团队非常欣慰，于是送给他了一个大红包优惠奖励。，阻止系统达到热力学平衡，从而保持不平衡状态。(就好像那杯咖啡会自发地产生一种化学反应，维持液体中心的一个热点，防止咖啡冷却到平衡状态。)他把这种情况称为“耗散驱动的适应”，而正是这种机制驱动着英国原本毫无生气的物理系统中类似生命的品质。

 

一个关键的类似生命的行为是自我复制，或者(从生物学的角度)繁殖。这是所有生命的基础:它开始简单，复制，变得更复杂，再复制。碰巧的是，自我复制也是一种非常有效的方式在系统中散热和增加熵。

 

在7月18日发表在《英国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志上的一项研究中，他们与合著者乔丹·霍洛维茨(Jordan Horowitz)测试了他们的假设。他们对一个包含25种化学物质的“汤”的封闭系统(或一个不与周围环境交换热量或物质的系统)进行了计算机模拟。虽然他们的设置非常简单，但类似的汤可能聚集在原始的、没有生命的地球表面。例如，如果这些化学物质是由外部热源(例如热液喷口)集中和加热的，那么这些化学物质就需要根据热力学第二定律来散热。热量必然耗散，系统的熵必然增大。

 

在一定的初始条件下，他发现这些化学物质可能通过自组织和对自我复制的强烈反应来优化应用于系统的能量。这些化学物质自然地自我调节。这些反应产生的热量符合热力学第二定律;在系统中，熵总是会增加，化学物质会自我组织，表现出类似生命的自我复制行为。

英格兰在接受Live Science采访时表示:“从本质上讲，这个系统在小范围内尝试了很多事情，一旦其中一件事情开始得到积极的反馈，它就不会花那么长时间来接管系统中的组织特征。”

 

这是生物学中发生的一个非常简单的模型:化学能在细胞中燃烧，而细胞的本质是不平衡的，驱动维持生命的代谢过程。但是，正如英格兰所承认的那样，在虚拟的化学汤中发现类似生命的物质和生命本身之间存在着巨大的差异。

 

亚利桑那州立大学的理论物理学家和天体生物学家萨拉·伊马里·沃克(Sara Imari Walker)对此表示赞同。

 

“要想架起生物学和物理学之间的桥梁，我们需要跨越一个双向的桥梁;一个是理解你如何从简单的物理系统中获得类似生命的品质，另一个是理解物理是如何产生生命的。“你需要同时做两件事，才能真正理解生命的独特属性，以及你认为几乎是活的(……)类似于前生物系统的东西的特征。”

 

地球之外生命的出现?

 

在我们开始回答这些简单的物理系统是否会影响宇宙其他地方生命的出现这个大问题之前，最好先了解一下这些系统在地球上的什么地方存在。

 

“如果,当你说“生活”,你的意思是东西一样惊人的令人印象深刻的细菌或其他聚合酶和DNA,我的工作还没有告诉我们任何关于如何简单或困难是使复杂的东西,所以我不应该猜测我们可能会发现比地球的其他地方,”英格兰说。(聚合酶是组装DNA和RNA的蛋白质。)

 

这项研究并没有明确指出生物学是如何从非生物系统中产生的，只是在一些复杂的化学环境中，令人惊讶的自组织发生了。这些模拟没有考虑其他类似生命的特性，比如对环境的适应或对刺激的反应。此外，德国科隆大学(University of Cologne)统计物理学家和定量生物学家迈克尔?拉什格(Michael Lassig)说，在封闭系统上进行的热力学测试没有考虑信息复制在生命起源中的作用。

 

Lassig没有参与这项研究，他在接受Live Science采访时说:“这项研究确实是对非平衡化学网络的一个令人着迷的结果，但它离解释生命起源的物理解释还有很长一段路要走，而生命起源需要信息的复制。”

 

信息在生命系统中起着至关重要的作用。仅仅因为一堆化学物质显示出自然的自组织，并不一定意味着有生命的组织。

 

他说:“我认为，我们必须经历很多中间阶段，才能从简单的排序过渡到拥有一个完整的信息处理架构，就像活细胞一样，198手机198彩开户APP在那里下载登录，这需要记忆和遗传。”“很明显，我们可以在物理和非平衡系统中获得秩序，但这并不一定能让它成为生命。”

 

专家们说，说英格兰的工作可能是生命起源的“确凿证据”还为时过早，关于生命是如何从无到有的，还有许多其他假说。但这是一个关于物理系统如何在自然界中自组织的迷人见解。英格兰说:现在研究人员对这个热力学系统的行为已经有了一个大致的了解，这将是确定地球上自然发生的足够不平衡的物理系统的一个很好的下一步。