《复杂生命的起源》

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《复杂生命的起源》

原作名: The Vital Question

《复杂生命的起源》

作者:尼克·莱恩(Nick Lane),演化生物学家,英国伦敦大学学院教授。他的研究方向为演化生物学与生物能量学,聚焦于生命的起源与复杂细胞的演化。他还是伦敦大学学院线粒体研究学会的创始成员,也是生命起源研究计划的项目领头人。2010 年,他以《生命的跃升》荣获英国皇家学会科学图书奖。尼克本人因为在分子生物学研究上的卓越贡献,于 2015 年荣获英国生物化学学会奖。他不仅深耕自己的学术研究领域,还孜孜不倦地参与公众科学普及。2016 年,尼克因为在科学传播上的深入付出而荣获英国皇家学会迈克尔·法拉第奖章。

译者:严曦,科普作者,科幻作者,职业翻译。毕业于清华大学电子工程系。2012 年发表科普系列《化学渗透》,是国内首批介绍尼克‧莱恩科学思想的科普作者之一。

地球生命在地球形成约 5 亿年后就已出现,然而在这之后的 20 亿年内,生命一直停滞在简单的细菌水平。在大约 20 亿~15 亿年前,一种拥有精细内部结构和空前能量代谢水平的复杂细胞一跃而出。这份复杂性遗传给了大树和蜜蜂,也遗传给了人类中的你和我。我们与蘑菇有着天壤之别,但在显微镜下观察到的细胞又如此相似。从有性生殖到细胞衰老再到细胞凋亡,复杂生命共有的一套细胞特征在不同的物种间有着惊人的相似程度。生命为什么是现在这个样子?在 40 亿年的漫长岁月中,从简单的细菌到令人敬畏的复杂生命,这样的演化飞跃事件为何只发生了一次?不得不承认,在生物学的核心地带,横亘着一个巨大的认知黑洞。

生命究竟为何沿着这么令人困惑的路径演化?生物化学家尼克·莱恩从生物能量角度,交给了我们一把有望解开生物起源之谜的钥匙。怪异的生物能量生产机制从各方面限制了细胞,而一次罕见的一个细菌入住到一个古菌体内的内共生事件,打破了这些限制,使得复杂细胞的演化成为可能。看似偶然发生的单次事件,却因为能量的约束而必经一种演化历程,许多最重要也最基础的生命特征,也由此可以通过基本的生物化学规律进行推断。我们在演化过程中取舍权衡生殖力和年轻时的健康,换来衰老和罹患疾病的代价。生命的起源、人类的健康乃至生死,都可以从能量角度重新发问。

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