生命是如何开始的？可能分两步走。

整理自《全方位的无限》

生命是什么？

生命与计算机类比。计算机包含硬件和软件两部分，硬件是进行逻辑与数学运算的电子电路。软件是控制硬件工作的指令信息。蛋白质相当于硬件，核酸相当于软件。蛋白质使细胞中的其他物质以特定的方式反应。核酸相当于软件，组织蛋白质。

比喻终究是比喻。在细胞中，硬件和软件的划分并不绝对。蛋白质也 可以携带信息 ，核酸也可以进行反应。大多数时间里，蛋白质都在忙着重组分子，核酸悄悄地指挥蛋白质工作。

蛋白质和核酸分别负责活细胞的两个主要的功能：新陈代谢和复制。

一般人——甚至很多科学家——的认知里，生命与复制几乎是同义语，新陈代谢功能被严重忽视，生命起源与复制功能起源混为一谈。

新陈代谢与复制这两种功能有何关系吗？冯诺依曼认为，在逻辑上，新陈代谢与复制可以彼此分离。有只新陈代谢而不能复制的生命体，也有可以复制但不新陈代谢的生命体。后者必须是寄生于前者。寄生者比寄主结构简单，寄主要比寄生者先存在。

生命起源的理论

生命有两个功能：新陈代谢和复制。因此，生命的起源理论就有两种符合逻辑的可能性：一是单起源论，生命刚开始就同时拥有新陈代谢和复制这两种功能；二是双起源论，生命发生了两次，一次是出现有复制功能而无新陈代谢功能的生物，另一次是出现了有新陈代谢功能而无复制功能的生物，第一次出现的必然是蛋白质生物，第二次出现的才是核酸生物，并且逐渐演化出愈来愈有效的代谢方式。核酸生物从一开始的时候就应该是蛋白质生物的寄生者，利用其代谢完成自己的复制功能。

双起源论还只是生命起源的一个假说，那么，这个假说靠谱吗？

双起源论靠谱吗？

双起源论比单起源论更符合直觉。

借助前文所做的硬件（蛋白质）软件（核酸）类比，硬件应该先于软件出现。

在一片混沌中，蛋白质和核酸同时出现的可能性应该不大，二者应该是在很长时间内分别逐渐形成的。

也有不少实验显示，双起源论靠谱。

德国化学家艾根将生命起源问题由猜测带入实验验证的领域。

艾根发现，核酸单体核苷溶液中加入蛋白质做催化剂，可以产生核酸，并进行复制，并会变异，各代核酸还会进行生存竞争。说明可以由无生命制造生命。不过，艾根的实验中，核酸的生成和复制要用到蛋白质，因此并不是全然“无生物性”的。

曼弗雷德·艾根（Manfred Eigen，1927年5月9日－2019年2月6日），德国化学家及生物物理学家，1967年诺贝尔化学奖得主。

奥格尔的实验弥补了艾根实验的不足。奥格尔实验中没用蛋白质，而是用锌离子做催化剂，从RNA溶液中制造出了更多RNA。

艾根和奥格尔的实验符合双起源论假说。

艾根和奥格尔的实验也有缺陷。探讨生命起源，应该在实验中完全不使用RNA和蛋白质才合理，艾根和奥格尔没做到这一点。

莱斯利·奥格尔 (Leslie Eleazer Orgel，1927年2月12日——2007年10月27日)，英国化学家，以生命起源研究而闻名，他提出先出现了基于RNA的生命，之后才出现了基于DNA和蛋白质的生命。

美国化学家米勒在实验室做了一个简化版上古时代的大气环境，里面有甲烷、氨气、氢分子和水蒸气，然后放电，最后搜集反应产物，发现产物里占相当比例的是氨基酸，还有其他有机物。其他人改进了米勒的实验，使实验更接近上古时代的地球环境，这些实验里得到的结果都类似。这说明，上古时代的地球环境里可以自行造出氨基酸！

斯坦利·劳埃德·米勒（Stanley Lloyd Miller，1930年3月7日－2007年5月20日）是一位美国化学家和生物学家，以生命起源的无生源论研究而闻名，尤其是以证明有机化合物可从简单的无机分子经由化学反应形成的米勒-尤里实验而闻名于世。

米勒实验示意图

而尝试生成核苷的实验从来没有成功过。

结论是，在生命前进化期中，很容易形成氨基酸，但很难形成核苷。虽然不能说不可能出现核苷，只是如果发生了，那一定是现代化学家都不了解的神秘方法。这个结论强烈支持双起源论，对单起源论非常不利。单起源论要求，在生命开始之前，氨基酸和核苷都要准备好，而双起源论只要求准备好氨基酸即可，核苷只是后来生成的副产物。

总结

活细胞有两个主要的功能：新陈代谢和复制，分别由蛋白质和核酸负责。

相应地，生命的起源理论就有两种符合逻辑的可能性：一是单起源论，生命刚开始就同时拥有新陈代谢和复制这两种功能；二是双起源论，生命发生了两次，一次是出现有新陈代谢功能而无复制功能的蛋白质生物 ，另一次是出现了有复制功能而无新陈代谢功能的核酸生物。

直觉和生命起源的化学实验显示，生命双起源论更靠谱 。