这本书从电子流和能量代谢的角度，重新梳理了生命进化的过程，让我重新认识了一遍物种起源。其震撼程度，不亚于 16 年前读《物种起源》。用译后记的话说，作者「是真不拿读者当外行啊，什么专业名词都往上招呼。」从生物化学到分子生物学，跨膜电位、质子泵、内含子、基因座，二十年前读大学时尘封的记忆，这一刻全部被召唤起来。如果当时的老师能像尼克这样讲解，不知道我会不会就去做基础研究了啊😂和读哲学、宗教、物理相关著作不同，读那些书时，因为实际了解得不够深入，所以我可以天马行空的联想宇宙、生命、意识，让一神论、泛神论、不可知论在我脑子里打架，而全然不顾那些胡思乱想可能早就被内行人所推翻了。但是读这本书时，就只能老老实实的限于作者提供的信息取思考，因为我知道生物实际是什么，那些可能的胡思乱想，确实早就已经被相关研究证伪了。最后，感谢作者的科普，为我打开一扇新的大门，可以从能量代谢和电子流，以及细胞核和线粒体两套基因系统的斗争角度，去理解生命，理解衰老，理解死亡。

每日一书：《复杂生命的起源》。自然界的演化是惊人的一跳，“人类在这个宇宙是孤独的”。地球上所有的复杂生命拥有一个共同祖先，它从简单的细菌演化而来，在 40 亿年的漫长岁月中只出现了一次。这究竟是一个反常的孤立事件，还是因为其他的复杂生命演化 “实验” 都失败了？我们不知道。已知的是，这个共同祖先一出场，就已经是一个非常复杂的细胞。它的复杂程度，与你身上的细胞不相上下。生物化学的统一，使细菌研究迈入了一个关键阶段。此前，细菌花样百出的新陈代谢能力让它们似乎无法归类。它们可以依靠任何物质生存，从混凝土到电池液到气体。如果这些完全不同的生活方式没有任何共同点，我们用什么依据来确定细菌的分类呢？如果无法归类，我们又怎能理解细菌呢？肇因于物理学家薛定谔 1944 年的著作《生命是什么》。薛定谔在书中提出了两个核心论点：首先，生命以某种方式抵抗着宇宙万物趋于崩坏的趋势，在局部抑制熵增（混乱），以此对抗热力学第二定律；其次，生命能在局部逃避熵增的诀窍隐藏在基因中。他猜测基因物质是某种 “非周期性” 的晶体，其晶格结构不做精确重复，因此可以作为 “代码脚本”—— 这是该术语首次应用在生物学语境中。整个生物世界中，一共只有六条化学反应途径可以固定碳元素：“固定” 意味着把二氧化碳等无机物转换成有机分子。其中五条都很复杂，都需要注入能量才能推动反应，例如光合作用就需要太阳能。以光合作用为例还有一个原因：它进行卡尔文循环（Calvin cycle），把二氧化碳转换成糖类等有机物，而卡尔文循环只在光合细菌中进行（当然还有植物，植物细胞中的叶绿体前身为光合细菌）。然而在真核生物诞生之初，生殖隔离似乎并未发生，因为所有的真核生物都有一样的基本特征，很像是一个可以互相交配生殖的种群。有性生殖。自然选择是盲目而无情的。基因持续从线粒体向细胞核迁移，如果新的配置运行较好，基因就会留在新家；如果不好，惩罚就会降临，多半以死亡的形式。最终，几乎所有的线粒体基因不是彻底丢失，就是搬到了细胞核内，只剩下一小队不可或缺的基因留在老家。这种盲目的选择正是嵌合式呼吸链的成因。盲目，但行之有效。这样就只剩下最后一种可能。如同福尔摩斯的名言：“一旦你排除了所有不可能的情况，那么剩下的，无论多么不可思议，一定是事实的真相。” 前面两个选项并非完全不可能，第三种可能却是最有趣的：这是一个原核细胞，获取了一些内共生体，正在变成一个类似于真核生物的细胞，重演演化之路。

（转自公众号 "时光打磨"）世界读书日完成今年第六本书。《复杂生命的起源》《The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?》，作者：Nick Lane 尼克。莱恩 (英国) 能量生物学三部曲的最后一本，前两部是：《氧气》，《能量，性，死亡：线粒体与我们的生命》"自达尔文以来最好的生物学书籍，本质上都是一场强力的辩论。" 被比尔。盖茨曾推荐为去孤岛上必带的书之一。但我是在 "土摩托" 袁越的播客里听到他推荐这本书，后来他又在鉴书笔记中推荐了一次，由于推荐语过于生猛，让人不得不好奇是一本怎样的奇书。土摩托："这本书是我写《生命起源》封面故事的缘起，这些年来我反反复复读了至少 3 遍，每一遍都有新的收获。我觉得未来人类可以分成两类，一类是读过并能读懂这本书的人，另一类是没读过或者读不懂的人，两类人将会有两个完全不同的内心世界。"2024 年 3 月 24 日开始阅读，全书最后 20% 是术语表，参考文献，图片来源和感谢。细菌，古菌，真核细胞三种不同的生命域。一个宿主古菌与一个细菌以共生的方式组合，诞生了复杂生命 - 真核生物。本书的目的就是尝试回答两个问题：为什么生命以如此令人困惑的路径演化？为什么细胞的供能方式如此古怪？"科学辩论中可能受到的最大侮辱，莫过于一个观点被评价为" 连错误都算不上 "—— 因为它无法证伪。"（绪论部分还比较容易理解，但据说进入正题后，会很硬核，"作者是真不拿读者当外行啊，什么专业名词都往上招呼。"）"锆石晶体就像微小的囚笼，困住化学杂质，能反映其形成之际周围的地质环境。从几颗零散的锆石晶体中阅读早已消逝的原始世界是什么样子，这可能让这些沙粒担负了太多重任，但总比没有证据好。"" 生命不过是一个电子寻找归宿的过程。""在演化生物学的时间尺度下，" 很快 "一般指几百万年。"" 真核生物是单源性的，来自细菌的一次内生共生。为什么复杂生命的演化只发生了一次？""蛋白质的" 舒服 "的结构会向外界释放热，增加环境的熵；相反，氨基酸浓汤这种物质不自然的状态需要从外界吸入能量，降低环境的熵，让环境变冷，即所谓的" 鬼魂 "效应。"" 失去的热量越多，生命就越可能变得更复杂。""人类身体每刻功率是太阳的一万倍。"" 太阳实在是太大了，虽然单位功率较低，总功率还是大得多。""所有的化学反应最终都会增加环境的热量并降低系统自身的能量。"" 生物与他们的环境通过二者之间的膜紧密联系在一起，不可分割。""与碳基生命相比，存在硅基生命的可能性微乎其微。"" 有朝一日，我们或许能根据宇宙的化学成分，预测宇宙中任何地方可能出现的生命特征。"关键词：跨膜质子梯度化学渗透偶联内共生关系" 深海热液喷口：有持续的碳和能量流动，也有远离平衡态的电化学反应炉。"黑烟囱：深海热液喷口的别名。白烟囱，失落之城：碱性热液喷口。提供了生命起源需要的所有条件。奥卡姆剃刀 Occam's razor" 选择最简单自然的假设。除非发现确有必要，我们就不应该引入更复杂的推论过程。"细菌的水平基因转移能力细菌几乎总是基因嵌合体在白烟囱环境中，由质子梯度能量推动，无机物分子间发生浓缩反应，聚合成有机细胞。原始细胞制造复杂蛋白质进行自我复制，驱动最早的生命诞生。细菌与古菌的共同祖先是" 露卡 "。LUCA，最后共同祖先的英文缩写。有关细菌和古菌是如何演化逃离热液喷口环境的段落开始，全书进入天书模式，论证过程完全看不懂，只能看一下结论。产甲烷菌是古菌，产乙酸菌是细菌。" 宇宙中其他地方的细胞，也应该使用化学渗透。为什么对质子动力的普遍需求，让复杂生命在宇宙中注定罕有？""在细菌与真核生物之间，确实找不到中间型的" 文明遗迹 "。真核生物本质上是嵌合体，即原核生物之间的某种合并产物。"" 真核生物平均每个基因的能量，高达原核生物的 20 万倍，这就是两种生物之间的巨大鸿沟。""细胞把多达 80% 的能量用于合成蛋白质。" 在战争中："黄金控制" 指中央政府，负责制定长远战略 "白银控制" 指军队指挥层，负责人员和武器调度 "青铜控制"（bronze control），是那些在一线战斗的现场决策者，他们做出战术决定，激励部下。"有性生殖让自然选择的全能之眼能够检视每个基因的优劣并加以裁决。有性生殖把种群中所有突变累积在一只代罪羔羊身上，将它牺牲。"" 几乎所有无性生殖的动物和植物，都会在数百万年内灭绝。"死亡门槛低，有氧需求高，患病风险低，代价是不育风险高，适应力低下。死亡门槛高，有氧需求低，患病风险高，生育力和适应力强，更快的衰老。运动时人体内自由基泄漏的较少，不运动时自由基泄漏速率更高。只有一定程度的卡路里限制和低碳水化合物饮食才能有效延缓衰老。但仅靠微调自身的生理状况，人类不太可能找到什么办法活过 120 岁。" 我们能推出一系列预测：我们的祖先增加了有氧代谢能力，降低了自由基泄漏，降低了生育力，但同时延长了寿命。""清除受损线粒体的最好办法就是强迫身体使用他们，加快替换，比如高脂肪饮食能强迫我们更多的使用线粒体，而高碳水化合物饮食则会更多使用发酵作用提供能量，线粒体反而用的不多。"" 如果说生命不过就是一个电子寻找归宿的过程，那么死亡就是电子终于可以安息之时。""真正突破性的科学思想，几乎总是来自最出人意料的方向，而这些思想的突破性和开创性，不仅表现在科学上，同时也会辐射到更广泛的经济层面。"