生命起帆的物质：RNA

编著：该文章属于“科学闲话”专栏，很难避免主观观点，望周知！

很多朋友可能不会像我这么热衷于RNA。情有可原！因为我们人类及现在大部分物种的遗传物质是DNA，RNA完全是小弟的角色。RNA除了在细菌、病毒等古老物种中还保留着原始地位，但是在高等物种早已失去了它的“江山”。

但是，即便如此，RNA在历史中的地位是不容置疑的。因为它虽然结构功能相对简单，但是这也是它很可能是生命真正的“始祖”！

根据最新的科学理论介绍，地球在形成之初，其环境是极其恶劣的，地球处于热核状态，四处都是火山爆发，平均地表温度在几百摄氏度以上。在这样一种状态，根本别说生命，连很多生命正常所需的有机物分子都没法存活下来。

直到经过亿万年，地球逐渐由原来的热核期冷却下来，水分子的形态由原来的水蒸汽变成了液态水，液态水的聚集形成了现在海洋的雏形。又经过亿万年，在海洋和火山交界处，冷和热、紫外线、闪电、宇宙射线等刺激下，一些简单的无机分子发生化学反应，形成了简单的生命有机分子。

于是又经过了亿万年时间，海洋中的这些有机分子越来越多，成“浓汤”状态，有机分子空间的变小，自然有机分子之间就会发生碰撞，当然有机分子也带有电荷和极性，但是碰撞占了主导地位，而且碰撞几乎是随机性的，各种方向的碰撞。如果一次两次碰撞可能我们不会在意，但是在这亿万年过程中，碰撞的次数是非常惊人的。在亿万年碰撞等其他因素刺激下，有机分子形成了我们现代意义上我们称之为RNA的雏形。

讲到这，很多人会存在很多疑问，因为经过亿万年或者无数次碰撞就必须要而且一定形成现在的RNA？为什么不形成ANA、BNA、CAN或者其他我们不知道的物质呢？在这里必须得解释几点:

• 首先，亿万年是个什么概念？

我们在上面的内容里很多次用到亿万年这个词，我们的读者不仔细思考会觉得亿万年是一个很简单的概念或者说很简单的原因，我们中国人即使包括传说中的炎黄帝时期也就史前5千年，算现在到现在也就7千年，而在其他的类似文明中也发现不超过1万年，往1万年之前大多数人类一直都处于原始部落处于没有文字和符号的时期，即使包括现在能被称之为现代人之前的智人等一些列考古发现也不过20-30万年。

我们可以想想一下这个时间跨度，这足以说明十几亿年是什么概念，这个时间内可以发生的事情又多少，哪怕一点点几乎可以不算是变化的变化累加起来也非常恐怖。生命正是在这段时间里，分子之间随机反反复复碰撞过无数次，即使是类似这种1/1000000000000000000000000000数量级的概率事件，在各种反反复复的不断尝试的几乎无数次的撞击事件后都是极有可能发生的。

• 其次，为什么最终形成RNA，而不是其他不知名的物质？

我们知道，我们对生命的概念最小的划分应该是以病毒为界限的，病毒这种东西很奇特，因为他们和其他生命的组织形式非常不一样，他们不需要以细胞为基础，但是他们具有生命所具有的所有属性。病毒的遗传物质绝大多数组成都是RNA、少数是DNA和蛋白质，不得不提其中以蛋白质为移转物质的病毒，比如朊病毒，他的组成就全是蛋白质，但是这种以蛋白质为遗传物质的病毒并不是一开始就存在的。换句话说，RNA病毒形成时，蛋白质病毒还不知道在哪个娘胎里呢。

当然，有一派学者认为，蛋白质应该是地球上最早的遗传物质载体。但是在原始地球的恶劣环境中，蛋白质是极其脆弱的，遇到高温变性、遇到酸碱变性、遇到重金属离子变性。如此具有脆性的物质根本无法在原始海洋中存在，但是不得不说，氨基酸分子在原始海洋中极有可能大量存在，但是氨基酸结合后以蛋白质形式存在并携带遗传信息的可能性是非常小的。

人类做过模拟原始地球环境，看其在能否形成RNA等物质，但是发现RNA极其难以合成。但是，很多人就以此为结论断言，在早期地球形成RNA的概率为0,这简直就是谬论。RNA之所以难形成，这也是为什么生命进程会花费亿万年的重要原因。我们知道蛋白质很好形成，只要氨基酸相互间配对就极有可能形成，但是就像上面说的一样，蛋白质极其脆弱，蛋白质压根走不远，一遇到恶劣环境就被分解成氨基酸。直到非常简单的单链RNA的出现，地球才出现以前从未有过的局面。

• 为什么不形成DNA？

我们知道RNA多是单链，而DNA是双链，而且DNA的分子等级要远高于RNA，自然DNA的复杂性更高，显然不是一开始就有的物质。宇宙有一些非常简单的倾向性法则，比如由简单到复杂。当然，我们也知道这种法则不是永远的法则。但是，如果简单点来说，宇宙大致可以分为有序法则和无序法则，有序法则倾向于有序发展，无序法则则从头到尾都是杂乱一团。

如果按照平行宇宙的说法，我们的宇宙还是倾向于一个有序法则的宇宙，但是在有序法则的过程中自然有其无序的成分，否则有序本身毫无含义（因为没有无序这么一说，有序也没有对应的概念了）。所以，为什么在早期地球RNA是最终的遗传物质的代言人？

因为宇宙有序规律的赋予，以及当时原始海洋的物质基础的，比如氨基酸、六碳糖等等有机小分子，在加上胡打乱撞过程等无序成分，最终在概率论的限定下（概率论本身就说明我们的宇宙就是一个有序的宇宙），一些以某种方式搭建起来的物质，RNA，成为了生命信息的代言人。

如果从宇宙角度来说的话，我们现在的生命形式，完全是地球原始的物质基础在加上“生命信息“的赋予在导致地球生命的出现。

同理，我们可以想象，在其他与地球原始物质不同的星球，他们的物质基础恰好也能将这种“生命信息”表达的话，他们也会出现生命现象！就不拿别的星球来说，我们在将来可以预见的未来，一种全新的“生命信息”表达方式就会出现：人工智能！