為何說生命的存在是必然的？大自然法則支配著一切！

現在所有的物理學家都普遍認為，宇宙的衰減最好的定義是宇宙中有限能量的定性衰減率。

能量的退化每時每刻都在我們周圍發生。回到學校的科學課上，我們知道能量從來不會被創造或破壞，它只是從一種形式轉換成另一種形式。能量永遠不會丟失，只是它的狀態被轉移到各種不同的形式。電能被傳送到燈泡中，產生光和熱。熱是一種質量較低的能量形式，它的‘組織性’不如電子，而電子在自然界中被認為質量高得多、‘組織性’也強得多。

來自太陽的光線可以整天照射在汽車上，它的能量被油漆吸收，暫時儲存起來，因為熱量會讓車身摸起來很熱。太陽落山后很長一段時間內，這些熱量會被困在內部，并將其儲存的所有熱能繼續向外輻射。

這里的關鍵字是“全部”，這個熱量被輻射，直到它所保留的所有能量被消耗掉，這等于它接收到的能量。這種能量的輸出形式與接收到的不一樣。令人難以置信的有序、高質量的光子能量退化為無序的輻射熱能，就像宇宙中的其他一切一樣，符合熱力學第二定律。

熱力學第二定律指出：“孤立系統的熵永遠不會減少，因為孤立系統自發地向熱力學平衡演化——最大熵的狀態。”同樣，永動機是不可能的，這可以通過量子統計力學更好地理解和證明。隨著時間的推移，在一個孤立的物理系統中，溫度、壓力和化學勢的差異減小，最終導致熱力學平衡狀態。

如果任何物體在‘沐浴陽光’后沒有將能量降低到熱力學平衡，那么熱能就會被儲存起來，隨著時間的推移，它會獲得越來越多的熱量，直到所討論的物體超過它的熔點，這個事件在宇宙中不斷發生。

在大約138.2億年前的大爆炸期間，宇宙中的所有物質都是最高質量的能量。它降解為質量較低的能量，為我們提供了元素周期表，其中電子，中子和質子被撕裂，產生了豐富的分子，最終產生相互作用和吸引形成的惰性氣體和塵埃顆粒。物理定律支配著這一切，就像它們支配著天空中的恒星一樣，支配著我們太陽系的軌道行星，支配著我們身體中的分子，支配著構成這些分子的原子粒子。

對于一個人來說，試圖理解宇宙的規模有多大，在亞原子的層面上物質有多小，有多易逝，對許多人來說幾乎是不可能的。即使觀察我可見尺度的小小宇宙時，對于許多人而言，都是同樣的不可接受的，要么是因為缺乏對宇宙定律的理解。要么只是純粹的無知。

人類，作為活著的有機體，有一個開始和一個結束。我們是生命有限的生物，因此，我們不可避免地死亡。在今天的信息時代，人類的大腦可以輕松應對足夠多的數據，盡管地球看起來是平的，它實際上是一個球球的巖石，由液體包裹，在它的軸線上以每小時1000英里的速度旋轉，以67,000英里每小時的速度繞著太陽運行。

現在嘗試將其提升到一個新的水平，嘗試向一個在三維平面內生活和呼吸的人解釋，他們想要真正理解生命的意義，但卻努力將其理解為事實的概念。根據明確的自然規律，然后嘗試向他們解釋復雜的弦理論，吸引力，時間定律，空間的10維度以及通過其平面的能量運動以及粒子標準模型的物理學，會把窮人的思緒從這里吹到廷巴克圖。

事實是，人類正開始真正理解這些真理，人類不可能從一個好戰的、迷信的靈長目動物種族進化到一個更高意識的共生層次，而不放棄我們頹廢而自我滿足的史前時代陳舊的感性觀念。

化學勢是生命存在的原因。理解這一事實意味著科學家們現在能夠從一些小的化學物質中創造生命。很少有人知道，在2010年，科學家們首次創造了人造DNA和人造單細胞，把它們結合在一起創造了一個人造的，完全人工的生命形式，但這是真的。它的人工DNA是在一個計算機化的基因測序器中產生的，該測序器產生了485個基因，每條基因由100萬個堿基對組成。相比之下，人類基因組由2萬個基因和30億個堿基對組成。

這種完全人工生命是早期成功創造第一個合成細菌基因組的自然進展，該基因組由位于馬里蘭州羅克維爾的J. Craig Venter研究所（JVCI）的17名研究人員創建，2007年早些時候，將基因組從一個生物體移植到另一個生物體，從而將一種活的微生物物種重新設計成另一個物種，揭示了DNA是生命軟件并且DNA決定細胞表型的觀念。

完全合成的細胞在DNA“軟件”插入細胞“硬件”后成功“重啟”，就像現代計算機程序一樣。

將其與計算機程序相比，這聽起來像是一個奇怪的類比，但今天科學家可以將完整的數據集編碼成DNA序列。位于劍橋附近欣克森的歐洲生物信息學研究所的學生們用G、T、C和A來存儲信息，作為一項“有趣的練習”，他們成功地用DNA編碼寫出了莎士比亞154首十四行詩的全部內容。

其中一首用DNA寫成的十四行詩只有百萬分之三克重！考慮到這一點，我們的遺傳學家可以在一克DNA中產生足夠的DNA代碼作為“數據存儲”，這比在一百萬張CD上存儲的數據還要多。

這兩種形式的人工生命都帶有遺傳水印，以便在繁殖過程中對合成的DNA進行遺傳跟蹤。事實上，與任何傳統的數字復制方法相比，使用DNA復制數據每pb的錯誤更少。

現在，基于相對簡單的微生物，如支原體，已經產生了合成生命形式的第一步，科學家們正處于創造新生命形式的陣痛中，這與自然界中發現的任何生物都截然不同。現在，三個完全由計算機設計的人工基因組的不同版本正在被構建，以觀察這些新設計中的任何一個是否具有活細胞的功能。這些設計都是為了尋找創造自由生命體所需的最小基因組數量。

自然界中已知的最小的微生物基因組屬于生殖支原體，有525個基因編碼了58萬個DNA化學節點。這個基因組中有多少是生命所必需的，仍然是這項研究的主要目標之一。遺傳學家認為，在30億年的時間里，生命在自然選擇的過程中發生了一些雜亂無章的隨機變化，很多基因組被認為是沒有必要的雜亂無章，這是達爾文無定向進化的結果。

被創造的基因組可以被基因工程用于廣泛的代謝譜，因此可以為特定功能創造各種生物體，具有創造液態碳氫化合物的潛在前景，類似于今天的運輸燃料；或者能夠重新設計一種全新的藻類基因組，以達到燃料生產的最高產量。

今天，遺傳學家現在可以設計生物有機體，其細胞結構和新陳代謝可以設計成以二氧化碳為原料，將其轉化為甲烷，用于二十一世紀的氣候燃料解決方案，或更具體地說是代謝長鏈糖的能力，如作為木材中的纖維素和木質素，是一種更經濟的純碳燃料副產品; 對于各種商業上可行的議程，或者用于將大量微生物食品轉化為大量燃料的細菌或以硫為生的食物。

我們今天生活在一個可以將基因組數字化并通過互聯網將信息傳輸到數字生物轉換器的世界里，數字生物轉換器可以將計算機合成的DNA轉化為真正的活細胞。世界上最偉大的遺傳學家們正在努力創造生命設計的基本原則，以便重新設計它。在我們星球的早期，10億年之內地球上就已經有微生物了。造成這種現象的原因與今天科學家們用來將生命注入有機體的化學勢相同。汽車電池的化學式和地球上生命存在的化學式是一樣的。

海底火山羽狀物的原始噴口現在仍然存在于海底的一些地方，在巨大的火環周圍是熾熱的、潛伏的化學羽狀物，火環表明緩慢漂移的大陸構造板塊留下了疤痕。一堆堆的堿性噴口形成了豐富的質子梯度，使生命能夠在富含礦物質的水域中茁壯成長，并具有一定的熱容量，為化學原始生命提供了一個潛在的生存空間。

生命在我們星球的早期蓬勃發展，因為它利用了這些早期生命羽流的自然質子梯度。不僅是能源，而且富含生命所需的所有原材料，包括氫、二氧化碳、鐵、鎳和硫磺等礦物質。

想象一下，如果你手里拿著一個球，然后把它扔到地上。這個球具有重力勢能，正好等于它上升到那個高度所需要的能量。能量在下落時被耗散，將所有這些能量釋放為較低質量的動能、熱能和聲能。這種勢能是質子梯度的化學當量，質子梯度是通過一種稱為生命瀑布梯度的過程來傳導能量的。

生命以我們星球上的每一種形式存在，只需要一件事：質子梯度。在今天的每一個活細胞中，都包含著早期的歷史記錄，它們今天的功能與40億年前完全相同。

所有生物都含有線粒體，這是一種微小的電池，為生命過程提供能量，利用質子梯度產生能量來維持生命。對任何通過電子顯微鏡觀察的外行人來說，人、螞蟻、魚、蘑菇、植物或細菌的線粒體是很難分辨的。生物體從有序的能量中創造出復雜、無序的能量，從而保持著不可避免的衰變的平衡。不可避免的衰減是熱力學第二定律，也是宇宙中永遠無法被打破的普遍真理之一。

生命之所以能夠存在，是因為它可以產生大量無序的能量，來支持我們細胞賴以生存的公共共生關系。當能量的配額小于生命持續存在所需要的能量，并且共生依賴的過程無法再維持時，生命就結束了。隨著宇宙年齡的增長，它所包含的能量隨時間從一種形式轉變為另一種形式。星系、恒星和行星誕生了，當宇宙中所有的能量都保持不變時，隨著每一次轉化，這些能量變得越來越無用，越來越無序。

每千克人體產生的熱量是太陽的6000倍。把純粹的能量轉換成更無序的能量，如熱能、動能和化學能，是我們存在的全部原因。通過遺傳密碼使我們的物種永久存在意味著我們繼續生命的循環。所有被共生細胞吸收的能量都存在于我們出生之前，并在我們不可避免地死亡后持續存在。所有生物的生命力，存在于我們所有人體內的無序能量，將永遠存在于宇宙中，因為它從未被創造，也永遠不會被摧毀。

僅僅通過活著，我們就成為了推動宇宙進化的永恒能量轉換的一部分。通過將如此多的能量從一種形式轉換成另一種形式，生命能夠維持自身的一小部分秩序，這是一種非常好的平衡，其秩序剛剛好，足以抵御宇宙不可避免的衰變。

生物從更廣闊的宇宙中借用秩序，并把它變成無序。作為物理結構，生命仍然遵循所有的物理定律。世界上的基本宗教不會讓你相信生活中有什么神奇的神秘主義。變色龍的舌頭、蚱蜢的跳躍、蜂鳥的盤旋都符合非常簡單的物理定律。這些物理定律與描述恒星的發光、行星的軌道和降雨的規律是相同的。

所有的生物都有相同的命運。你將死，作為出生到生命的直接結果。然而，生命本身，就會永存。生命與宇宙中每一個過程的區別在于，生命可以通過傳遞其形式和集體共生記憶而繼續存在，通過復制其每一個分子的化學結構順序來重建自身的力量。

脫氧核糖核酸(脫氧核糖核酸的縮寫)于1869年首次被發現，但直到1943年才被證明在基因遺傳中的作用。

1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克確定了DNA的結構是一種雙螺旋聚合物，一種由兩條相互纏繞的DNA鏈組成的螺旋。每條鏈都由一長鏈的單體核苷酸組成。DNA的核苷酸由脫氧核糖糖分子組成，它與一個磷酸基和四個含氮堿基之一相連：兩個嘌呤(腺嘌呤和鳥嘌呤)和兩個嘧啶(胞嘧啶和胸腺嘧啶)。

鳥嘌呤，胸腺嘧啶，胞嘧啶和腺嘌呤給了我們四個字母G,T, C和A我們在遺傳學中使用它們來描述DNA結構。這些核苷酸通過一個核苷酸的磷酸鹽和另一個核苷酸的糖之間的共價鍵連接在一起，形成一個磷酸鹽-糖的主干，含氮的堿基從中突出。每條鏈都由堿基之間的氫鍵連接在一起。

這些鍵的序列非常特殊，因為腺嘌呤只與胸腺嘧啶結合，胞嘧啶只與鳥嘌呤結合。DNA分子是高度穩定的，允許它們作為模板，復制新的DNA分子，以及生產和隨后轉錄相關的核糖核酸分子，RNA。

任何編碼細胞合成特定蛋白質的DNA片段都被稱為基因。DNA簡單地通過分裂成兩條單鏈來復制自己，每條單鏈都充當一條新鏈的模板。然后，每條新鏈都按照雙螺旋結構中存在的堿基間氫鍵配對的相同原理復制。產生了兩個新的雙鏈DNA分子，每一個都包含一條原鏈和一條新鏈。

在每個細胞內，DNA被排列成密集的蛋白質復合物，稱為染色體。由于蛋白質翻譯過程的生物化學性質，這種遺傳密碼被表示為一個RNA表，我們稱之為“密碼子”。密碼子是基因指令，在分子水平上構建非常特殊的生命形式，無論是細菌、真菌、植物、魚類、爬行動物還是哺乳動物。

病毒的遺傳物質可能是單鏈或雙鏈DNA或RNA。許多病毒以單鏈RNA的形式攜帶遺傳物質，并能產生逆轉錄酶，逆轉錄酶能從RNA鏈中產生DNA。在人類基因組富含鳥嘌呤的區域發現了四種被稱為g -四鏈復合體的DNA鏈。每個密碼子編碼20種氨基酸中的一種，而這些氨基酸是蛋白質的基本組成部分，而蛋白質又是地球上所有生命的組成部分。

就像計算機程序一樣，DNA是一種古老的、美麗的、有點過時的化學生物記錄設備，在許多方面與現代計算機軟件相似，后者記錄了之前所有的遺傳親代歷史。它使用4位G、T、C和A進行編碼和解碼，而不是二進制的1和0。

一種解釋的分子機器語言，類似于今天的通用語言運行時框架使用的“匯編語言”，在運行時進行編譯或動態重新創建。用同樣的類比，我們的大腦更像是接收電信號的計算機數據庫，類似于今天的SQL腳本，而我們的記憶則相當于被稱為“存儲過程”的關系數據庫子程序的編程。

這些極客的比喻還在繼續，這種方式會讓杰里米克拉克森為自己的得意洋洋感到自豪，因為他提出了一個不可否認的相似性，即我們的神經元和激素是現代面向對象編程語言(如c#、c++、VB)的計算等價物。NET或Java，或現代過程編程語言，如Visual Basic、Perl或PHP。

甚至遺傳密碼的存儲，DNA中的密碼子是存儲在一個連接字符串，也用于計算機編程，字符串是放置在一個文件系統使用密碼子作為元數據,就像微軟的NTFS文件系統，剩下的就像一個Linux的單片系統存儲內存分配方法，不容易受到連續的退化。

簡單的事實是，生活不必是一種神秘而神奇的力量，隱藏在無數宗教中的神。理解科學的全部光輝，就像理解古代人類文明的任何諺語、啟示或寓言一樣，是奇妙而令人驚奇的。

宗教是人的，不是上帝的，沒有人能反駁這一點。信仰任何宗教，似乎都類似于普遍的物理定律，就像自我強化的錯覺在經驗事實和確鑿證據面前飛揚。從歷史上看，宗教是由世界各地的帝國和政府的政治意志建立起來的，這種政治意志已經延續了幾千代人，目的是向人民大眾灌輸恐懼和秩序。

如果你走的是一條既定的道路，為什么我們要創造一些廉價的神話和怪物，讓這個世界看起來不那么正常，更奇怪，更有趣。特別是當這個美麗、令人驚嘆、令人敬畏、令人驚嘆的自然世界的奇觀就在這里，此刻就在我們腳下，讓每個人都能發現這個我們稱之為家園的神奇星球。