1. 《物種起源》系列大結(jié)局；

2. 新專(zhuān)輯講工業(yè)革命（技術(shù)史）；

3. 下個(gè)禮拜去廣東，比較忙，放兩個(gè)彩蛋，算作兩個(gè)專(zhuān)輯之間的緩沖；

4. 收費(fèi)專(zhuān)輯在策劃中，暫不劇透；

5. 八月二十號(hào)在深圳有見(jiàn)面會(huì)，就汪潔旭東和我三個(gè)人，時(shí)間充足可以做深度互動(dòng)。我講內(nèi)容是“航海家的頭等大事”，想見(jiàn)我們仨的來(lái)現(xiàn)場(chǎng)吧。

掃碼直接報(bào)名

上文書(shū)我們講了米勒實(shí)驗(yàn)。說(shuō)全了應(yīng)該叫米勒-尤里實(shí)驗(yàn)。這個(gè)尤里是老師，米勒是學(xué)生。老師很謙虛，他說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該大部分歸功于米勒，他只是指點(diǎn)了一下。但是大家還是不會(huì)忘了他做的貢獻(xiàn)。

思想來(lái)源

對(duì)于生物的起源，人們很早就在關(guān)注。他們大部分相信生物是可以自然發(fā)生的。這就是歷史悠久的“自然發(fā)生說(shuō)”。古人觀察到，一譚水沒(méi)多久就會(huì)出現(xiàn)魚(yú)類(lèi)。這事兒我在高中的時(shí)候也遇到過(guò)。一個(gè)下雨積水的小坑，居然有魚(yú)在里面游。這些魚(yú)是哪來(lái)的？我當(dāng)時(shí)根本搞不懂啊。其實(shí)魚(yú)卵是耐受性非常強(qiáng)，附著在泥土里面被風(fēng)刮來(lái)的，或者鞋底沾了泥土，里面有魚(yú)卵也不一定。我們?nèi)ニ吝呁鎯呼~(yú)卵就蹭進(jìn)去了，途徑很多。

我們當(dāng)時(shí)搞不懂啊，那古人就更搞不懂了，他們認(rèn)為生物是可以憑空產(chǎn)生的。腐敗的東西上就產(chǎn)生蛆蟲(chóng)蚊蠅。這是常識(shí)好不好啊。

但是到了1688年，一位意大利宮廷醫(yī)生，同時(shí)也是佛羅倫薩實(shí)驗(yàn)科學(xué)院成員F.雷迪用實(shí)驗(yàn)證明了，腐肉生蛆是蠅類(lèi)產(chǎn)卵的結(jié)果，他第一次對(duì)自然發(fā)生說(shuō)提出異議?？磥?lái)這不是自然發(fā)生的，是蒼蠅下蛋導(dǎo)致的。后來(lái)顯微鏡被發(fā)明了，大家看到了微生物。于是大家就認(rèn)為，蚊蠅跳蚤這東西不太可能是自然發(fā)生的。微生物想來(lái)是可以自然發(fā)生的。

J.T.尼達(dá)姆

1745年英國(guó)天主教神父、顯微鏡專(zhuān)家J.T.尼達(dá)姆想法子用各種液體浸泡經(jīng)消毒，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)仍然有微生物出現(xiàn)，因此他認(rèn)為自然發(fā)生說(shuō)是正確的。法國(guó)當(dāng)時(shí)著名的博物學(xué)家布豐給他點(diǎn)贊啊，還記得布豐吧，我們一開(kāi)始提到過(guò)這個(gè)人，那是御花園的大總管啊。有了布豐的支持，尼達(dá)姆神父的研究成果就在科學(xué)界轟動(dòng)一時(shí)。

斯帕蘭扎尼

1775年，這一晃30年過(guò)去了。意大利生理學(xué)家L·斯帕蘭扎尼做了一系列實(shí)驗(yàn)，他證明尼達(dá)姆神父的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由于加熱不夠和封蓋不嚴(yán)所造成。但是還有人反駁啊，說(shuō)斯帕扎尼燒的時(shí)間太長(zhǎng)了，空氣里的活力都被燒光了。這當(dāng)然不行，沒(méi)了活力，微生物自然出不來(lái)。

又過(guò)了62年，施萬(wàn)覺(jué)得不對(duì)頭，空氣加熱會(huì)把活力弄沒(méi)了？胡扯吧。他改進(jìn)了斯帕扎尼的實(shí)驗(yàn)，把空氣加熱到非常高的溫度，然后冷下來(lái)，充進(jìn)瓶子里，在瓶子里養(yǎng)青蛙。人家青蛙啥事兒沒(méi)有啊。這說(shuō)明高溫并不影響活力嘛。

當(dāng)時(shí)這個(gè)活力說(shuō)是很流行的一種說(shuō)法。那時(shí)候的生物學(xué)界和化學(xué)界普遍認(rèn)為生命是神奇的，他們相信有一種神奇的活力。我講下一個(gè)專(zhuān)題講工業(yè)革命，包括一部分化學(xué)史，到時(shí)候，我們?cè)僭敿?xì)說(shuō)。

巴斯德的瓶子

最后把這事兒搞定的人是大名鼎鼎的巴斯德。他做了兩個(gè)瓶子，一個(gè)是瓶子開(kāi)著口子，空氣直接能進(jìn)去。假如空氣里有微生物，那么直接掉進(jìn)去是一點(diǎn)兒?jiǎn)栴}都沒(méi)有。另外一個(gè)瓶子口很長(zhǎng)，而且拐了好幾個(gè)彎，雖然瓶子的口沒(méi)封上，跟外界空氣是連通的，但是空氣里的微生物想進(jìn)去可就費(fèi)了勁了。

兩個(gè)瓶子里都灌了肉湯。底下加火直接煮沸，想法子殺死肉湯里所有的微生物。那么假如肉湯腐敗了，這些微生物必定是來(lái)自于外界空氣。直接敞著口的瓶子沒(méi)多久就開(kāi)始腐敗變質(zhì)了，這也好理解，空氣里的微生物進(jìn)去了嘛。那個(gè)瓶口彎彎曲曲的瓶子里面的肉湯放了4年都沒(méi)發(fā)生腐敗現(xiàn)象。我在這兒也順便說(shuō)一句?，F(xiàn)在老是有人說(shuō)一個(gè)東西好多年都不變質(zhì)一定是防腐劑太多了。其實(shí)不一定是這么回事兒。巴斯德一點(diǎn)防腐劑也沒(méi)用，也沒(méi)用怎么特別的手段，就可以保持肉湯4年不腐敗。關(guān)于這事兒，巴斯德和別的科學(xué)家還發(fā)生了一堆的論戰(zhàn)。將來(lái)有機(jī)會(huì)講醫(yī)學(xué)史，我放在醫(yī)學(xué)史里面詳細(xì)講。

反正，自打巴斯德的研究結(jié)果出來(lái)，大家都不相信微生物是可以自然發(fā)生的。那么生命究竟從何而來(lái)呢？當(dāng)時(shí)的化學(xué)家們已經(jīng)感覺(jué)到生命也沒(méi)什么特殊的，也不過(guò)就是一般性的化學(xué)反應(yīng)罷了。恩格斯也來(lái)?yè)胶鸵荒_，他相信生物必定是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的?？傆袀€(gè)從無(wú)機(jī)到有機(jī)的過(guò)程。

1929年，生物學(xué)家阿列克桑德·奧帕瑞和約翰·霍爾丹就猜測(cè)早期的地球大氣層不是現(xiàn)在這種成分，那時(shí)候的大氣是還原性的，現(xiàn)在的大氣是氧化性的。如果單分子受到紫外線或者閃電等強(qiáng)能量刺激，它們將形成復(fù)雜的有機(jī)物分子，霍爾丹說(shuō)，那時(shí)候的海洋只是這些有機(jī)分子的“原生湯”。正是他們的這個(gè)設(shè)想，導(dǎo)致了后來(lái)的米勒實(shí)驗(yàn)。

米勒實(shí)驗(yàn)

米勒-尤里實(shí)驗(yàn)實(shí)物和NASA給出的原理圖

米勒他們的實(shí)驗(yàn)是這么做的。一個(gè)大燒瓶，里面放上一部分水。底下要加熱，要長(zhǎng)時(shí)間加熱最好用電爐子，酒精燈燒光了換燃料太麻煩。里面通入三種氣體，是甲烷、氨氣和氫氣。模擬的的是火山附近的溫泉?；旌现魵庖黄疬M(jìn)入下一個(gè)燒瓶，這個(gè)燒瓶里邊有兩個(gè)電極，通著電連續(xù)不斷的放電，冒著電火花。這就是在模擬電閃雷鳴。這些混合氣體流經(jīng)一段冷卻管，模擬的是水蒸氣冷凝變成雨，把反應(yīng)生成的一大堆物質(zhì)沖進(jìn)海里。于是留下一堆的混合液體，慢慢流回那個(gè)電爐子加熱的燒瓶里。然后循環(huán)一直持續(xù)下去。一個(gè)出水口可以放出一點(diǎn)兒水，然后化驗(yàn)一下成分。1953年，他們就是這么搞的。

結(jié)論

1953年，恰好和發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)是同一年。所以大家對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)都很關(guān)注。折騰了一個(gè)禮拜，在生成的物質(zhì)里邊亂七八糟的什么都有，很像焦油。慢慢分離出了20種有機(jī)物，11種氨基酸里邊有4種（甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸）是蛋白質(zhì)里包含的東西。這是說(shuō)明啥呢？這說(shuō)明，從無(wú)機(jī)物到簡(jiǎn)單的有機(jī)物并不難。但是大家拼命去找DNA和RNA，這倆一個(gè)都沒(méi)找見(jiàn)。這才是構(gòu)成生命的基本物質(zhì)啊。沒(méi)了這東西，那就很難稱(chēng)為“生命”?？磥?lái)有機(jī)物從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程是個(gè)坎兒啊。

質(zhì)疑

米勒實(shí)驗(yàn)也伴隨著質(zhì)疑。主要是3條：

1. 你怎么知道遠(yuǎn)古時(shí)代大氣成分的？這都是拍腦瓜子胡猜的嘛。這東西不靠譜兒啊。

2. 你是不是密封做的不好，漏氣了，導(dǎo)致外界的有機(jī)物混進(jìn)去了？

3. 沒(méi)找到DNA或者RNA。氨基酸還是簡(jiǎn)單的物質(zhì)，離開(kāi)生命還有好遠(yuǎn)好遠(yuǎn)。這東西還是解釋不了生命起源。

那么該如何回應(yīng)質(zhì)疑呢？咱們一條一條來(lái)說(shuō)。

木星大氣

1. 遠(yuǎn)古大氣成分是從哪里知道的呢？是從遙遠(yuǎn)的木星、土星、天王星海王星那里知道的。太陽(yáng)大部分是氫，占了71.3％。剩下的是氦，大約氦約占27％。其他所有元素占了2%。這說(shuō)明太陽(yáng)系當(dāng)年大差不差，因?yàn)樘?yáng)占了太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.75%。木星大氣里邊復(fù)雜多了。氫氣比例比太陽(yáng)高一點(diǎn)兒，氦的比例稍低，估計(jì)是因?yàn)楹ざ汲练e在核心部分，大氣里邊稍微少一點(diǎn)兒。水、甲烷 、硫化氫、氨和磷化氫在木星大氣里邊都有啊，土星大差不差也是這樣。天王星和海王星的氦含量接近太陽(yáng)系平均值。他倆核心不大，氦氣都沒(méi)法沉積在底部。甲烷占了4%，比例很高，因此天王星和海王星看上去是藍(lán)色的。你看，根據(jù)他們的情況大概可以推斷，有太陽(yáng)系的大氣層大概也就這些成分了。我們地球也不例外?，F(xiàn)在大氣的成分是千年萬(wàn)代演化的結(jié)果，當(dāng)初大家差不多的。

2. 密封做的很好，后來(lái)有人分析了米勒實(shí)驗(yàn)的那些結(jié)果。發(fā)現(xiàn)氨基酸都是以?xún)煞N鏡像結(jié)構(gòu)存在的。自然界不存在這樣的情況。顯然這些氨基酸不是瓶子沒(méi)蓋嚴(yán)實(shí)，從外界跑進(jìn)來(lái)的。

3. 這個(gè)是硬傷，原本是可以有啊，現(xiàn)在是真沒(méi)有。

生命起源

米勒實(shí)驗(yàn)后來(lái)進(jìn)行了很多次，1958年米勒搞過(guò)一次，那一次留下了一堆的實(shí)驗(yàn)記錄和樣品。但是沒(méi)有發(fā)表成果。上世紀(jì)七十年代。米勒還在搞原始湯的實(shí)驗(yàn)。氣體加入了硫化氫和二氧化碳，氨氣大大減少。這種實(shí)驗(yàn)都是為了驗(yàn)證原始湯假說(shuō)。后來(lái)分析他留下的那些原始的樣品，發(fā)現(xiàn)里面的氨基酸比他當(dāng)年知道的要多得多。因?yàn)楝F(xiàn)在的檢測(cè)水平更高了。里面還發(fā)現(xiàn)了好幾種含硫的氨基酸。

卡爾薩根

著名的科普達(dá)人同時(shí)也是科幻作家的卡爾薩根也曾經(jīng)折騰過(guò)類(lèi)似米勒實(shí)驗(yàn)這樣的事兒。他對(duì)外星生命很有興趣。那當(dāng)然了，搞科幻的天文學(xué)家，不喜歡才怪呢。他用紫外線來(lái)照射甲烷，氨，水和硫化氫的混合物，他倒是不用電火花。最后制成了氨基酸，還檢測(cè)到三磷酸腺苷（ATP）?？磥?lái)產(chǎn)生磚頭并不困難，難的是用磚頭蓋房子。

三磷酸腺苷(ATP)

不過(guò)根據(jù)從巖石中分析出來(lái)的信息。遠(yuǎn)古地球含氫的氣體并不多。甲烷、氨氣、硫化氫這都是含氫元素的氣體。假如是二氧化碳啦，氮?dú)饫?，再想搞出氨基酸是很難的。盡管如此，米勒實(shí)驗(yàn)還是告訴我們只要條件足夠，產(chǎn)生有機(jī)分子不是難事。從外太空的隕石上也發(fā)現(xiàn)了氨基酸。那么有一種說(shuō)法開(kāi)始流行了，是不是氨基酸這種有機(jī)物是來(lái)自于外太空的呢？初始的生命是不是也來(lái)自與外太空呢？這個(gè)說(shuō)法看似有道理，畢竟火星那一帶比地球先冷下來(lái)。先比地球進(jìn)入宜居狀態(tài)。但是這話又像沒(méi)說(shuō)一樣。那么來(lái)自太空的生命又是如何產(chǎn)生的？難道是在火星的一個(gè)水塘里？在地球和在火星，那不還是一樣嗎。

有人說(shuō)了，沒(méi)必要和水塘死磕吧。這東西是不是可以產(chǎn)生在黏土里面呢？黏土就像海綿，把很多物質(zhì)吸附在里面，是不是可以促進(jìn)生命物質(zhì)的誕生呢？你也不能說(shuō)沒(méi)道理。原始湯學(xué)說(shuō)是海里的，黏土理論是大地上的。

后來(lái)就五花八門(mén)了，描述生命起源的學(xué)說(shuō)能有十幾種之多。還有脂質(zhì)世界假說(shuō)、多磷酸鹽假說(shuō)、輔酶世界假說(shuō)、黃鐵礦假說(shuō)、鋅世界假說(shuō)、多環(huán)芳烴世界假說(shuō)、代謝在先模型、自催化假說(shuō)、自組織和自復(fù)制假說(shuō)、深部熱液生物圈模型、深海噴口假說(shuō)、熱合成世界假說(shuō)、放射性海灘假說(shuō)、紫外線和溫度輔助的復(fù)制模型、水泡假設(shè)、多起源假說(shuō)。大家聽(tīng)著一頭霧水，我念著口干舌燥。總之假說(shuō)很多就是了。但是都不能完美的解釋如何從簡(jiǎn)單的有機(jī)物發(fā)展成復(fù)雜的生命，能做實(shí)驗(yàn)的都不多。畢竟原始湯假說(shuō)是可以做實(shí)驗(yàn)的。

深海熱液生物繁盛

最近大家都比較關(guān)注深海熱液，在深海之下，因?yàn)榛鹕阶饔?，海底?huì)有高溫的熱液噴出來(lái)，那里沒(méi)有陽(yáng)光，也沒(méi)有氧氣。但是熱液噴口附近形成了龐大的生物群落，人家在那么惡劣的環(huán)境下依然活的好好的。遙想當(dāng)年，海洋剛形成的時(shí)候，海底熱液活動(dòng)的強(qiáng)度是現(xiàn)今強(qiáng)度的 5 倍。海底熱液把一大堆金屬元素給噴出來(lái)了。那個(gè)時(shí)候的海洋處于強(qiáng)還原環(huán)境，富含還原態(tài)的鐵、銅、鋅、鉛、錳等金屬離子，以及甲烷、氫氣和硫化氫等氣體，海水的溫度維持在 70～100 ℃。由于光合作用還沒(méi)有出現(xiàn)，大氣中幾乎沒(méi)有氧氣，二氧化碳的含量很高，因而海洋呈酸性。不難看出，早期海洋所具有的環(huán)境與現(xiàn)代海底熱液噴口周?chē)沫h(huán)境非常相似?？茖W(xué)家猜想，正是在早期海洋海底熱液噴口周?chē)?，生命開(kāi)始悄悄地萌芽了。

在深海熱液噴口附近找到的一些超嗜熱古菌。那二話不說(shuō)，先拿出來(lái)測(cè)DNA嘛。然后根據(jù)分子鐘算算這東西有多么古老。要知道進(jìn)化樹(shù)總有個(gè)根的，那就是共同祖先理論。這些古菌位于進(jìn)化樹(shù)的根部。這么古老的物種生活在深海熱液附近，這很難不讓人聯(lián)想到什么。難道生命真的誕生在深海熱液附近？到底生命誕生在何處，到現(xiàn)在也是個(gè)謎。

米勒在2007年因?yàn)樾募」Ｈナ懒?。很難說(shuō)，那一鍋原始湯真的能告訴我們有關(guān)生命起源的奧秘，但是他的這個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是探索生命起源道路上重要的一步。

到這里，物種起源系列就迎來(lái)大結(jié)局了。我也沒(méi)想到我足足講了42集，算上請(qǐng)假的那幾個(gè)星期，足足11個(gè)月了。感謝廣聽(tīng)眾能有耐心聽(tīng)我絮叨這么多個(gè)禮拜。我只想能夠清晰的告訴大家，現(xiàn)代生物學(xué)唯一的大框架進(jìn)化論是如何煉成的。在達(dá)爾文之前，多少人做了探索鋪墊，在達(dá)爾文之后多少人做了補(bǔ)充和修正。人類(lèi)認(rèn)知一個(gè)紛繁復(fù)雜的大千世界經(jīng)歷了多少艱辛與努力。人類(lèi)對(duì)了解自身又走過(guò)了多少曲折的道路。

在下個(gè)禮拜，我和汪潔將會(huì)到廣東珠三角走一趟。下個(gè)禮拜六很忙，上午到佛山下午去珠海，晚上趕回廣州。因此呢，沒(méi)辦法正常的安排節(jié)目播出，我可能會(huì)放個(gè)小彩蛋。正好也在新舊兩個(gè)大系列的交界處。正好放彩蛋緩沖一下。下一個(gè)新系列，我將開(kāi)始講工業(yè)革命，也就是技術(shù)史。這是一段蕩氣回腸的歷史。我們?nèi)祟?lèi)是如何迸發(fā)出無(wú)比的創(chuàng)造性，在幾百年的時(shí)間里，創(chuàng)造出了前面幾千年都難以比擬的巨大財(cái)富。一個(gè)個(gè)不起眼的發(fā)明創(chuàng)造又是如何改變了我們的生活。這是個(gè)系列我將分成比較多小的段落，不會(huì)像《物種起源》這樣一口氣講這么長(zhǎng)。講的東西會(huì)比較豐富，講蒸汽機(jī)順帶講熱力學(xué)的發(fā)展。也會(huì)順帶講一部分化學(xué)史，畢竟化學(xué)工業(yè)推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，諾貝爾和索爾維可都是搞化工的。大家可能知道我是軍迷，講蒸汽船，咱們順便講講大航海時(shí)代，講講海軍之類(lèi)的。歡迎大家繼續(xù)支持我的節(jié)目。我也在策劃收費(fèi)節(jié)目，具體內(nèi)容還不能透露，容我賣(mài)個(gè)關(guān)子。

下一個(gè)系列，我不會(huì)開(kāi)新專(zhuān)輯，就在原地繼續(xù)更新，把標(biāo)題改一下就行了。以前每次開(kāi)新專(zhuān)輯總是有人找不到。這次我就不給大家添麻煩了。節(jié)目片頭也會(huì)有改變，畢竟好幾年沒(méi)變過(guò)樣子了。大家別一聽(tīng)不認(rèn)得，我提前說(shuō)一聲。

8.20號(hào)，在深圳還有一場(chǎng)小型的見(jiàn)面活動(dòng)。我和汪潔，還有旭崠三個(gè)人，沒(méi)有其他嘉賓了。這樣呢，我們和大家就有機(jī)會(huì)深度互動(dòng)接觸一下，答疑時(shí)間也比較長(zhǎng)。從5.13開(kāi)始，我每一次演講都會(huì)換一個(gè)話題。到廣東到底講什么，我是費(fèi)了不少心思的。一方面這個(gè)話題要能為后面要將的工業(yè)革命開(kāi)個(gè)篇，也要和廣東說(shuō)得上關(guān)系。最后，定下來(lái)的話題是“航海家的頭等大事”。大家都想知道頭等大事是啥？那么快來(lái)現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)我講?；顒?dòng)地點(diǎn)在深圳清華大學(xué)研究院，搞清楚，不是研究生院，是研究院。報(bào)名從速，大家可以關(guān)注科學(xué)史評(píng)話的公眾號(hào)，在那兒有報(bào)名的鏈接。我的那本新書(shū)，《柔軟的宇宙》出了精裝版，硬皮的，有想收藏的可以通過(guò)科學(xué)聲音官方微店直接購(gòu)買(mǎi)，都在公眾號(hào)里。