Chapter 6. 起源（Origins）

我第一次见到科罗拉多州西南部的梅萨维德是在 50 多年前。我不记得所有细节了，但仍能感受到清晨爬上通往悬崖的木梯时皮肤上的寒意。

“注意脚下，”国家公园管理员提醒道，“梯级上还有霜冻。”

我还记得登顶时的景象——古老村庄砂岩墙的壮丽全貌在晨光中浮现，泛着金色的光芒。150 间石屋以今日标准看来十分狭小，却不可思议地悬于崖壁的巨大凹室中。尽管这处遗址已被废弃近千年，石塔与崖居仍保存得出奇完好。

当团队其他成员攀爬上来时，管理员示意我们聚集在一个圆形石砌房间上方，那房间仿佛嵌入了岩体之中。

“祖先普韦布洛人建造这些大地穴用于举行宗教仪式，”她解释道，“往下看会发现地面有个圆形大结构——那是火塘。现在注意地上那个小圆洞了吗？那是希帕普（sipapu），普韦布洛人相信那是人类最初进入现世的通道。”

初见悬崖宫殿时，我便明白每种文化都有其创世传说——无论是《创世纪》中上帝忙碌的七日，盖亚从一道闪光中诞生，还是普韦布洛祖先从西帕普中爬出。关于我们如何来到此地、生命如何在地球上起源的问题，或许是最根本的追问。尽管我毕生研究生命的组成部分，探索创造的分子基础，但多年以来，我始终认为这一切如何开始的问题更适合哲学家和神学家，而非像我这样的化学家。

这并非意味着无法从化学角度探讨这个问题。追问生命如何在地球上起源，等同于追问无机物如何蜕变为有机物。在极其久远的过去，我们的星球上没有任何生命，连最原始的生命形式都不存在，唯有岩石与海洋。而后转瞬之间，生命出现了。那个原始的生命体是何模样？它又是如何诞生的？

任何关于生命起源的讨论都需要先定义这个四字词的确切含义。科学家们对此意见不一。据说有多少人试图定义生命，就可能有多少种定义。许多定义要求一个实体能够生长、进行新陈代谢并对刺激作出反应。然而，最简单的生命定义只有两个基本要求：生物必须能够自我复制，并且必须能够变异。

这些要求中的第一条——繁殖或复制——看似显而易见；对于生命体而言，延续自身至后代是至关重要的。这将其与非生物如岩石区分开来，后者不具备繁殖能力。你可以盯着一块石头看上一百万年，也绝不会见到任何岩石后代出现。第二个要求——突变，或许会让人感到意外。毕竟，突变难道不是坏事吗？突变意味着在将遗传信息传递给下一代的过程中偶尔会出现错误——就核酸复制而言，DNA 或 RNA 字母表中的四个碱基虽以高保真度被复制，却并非完美无缺。倘若复制过程完美无瑕，原始生命将永远停留在原始状态。不会有其他形态出现；而这些变体形式恰恰是自然选择所必需的。突变的存在使得生命体的后代有机会在代际间不断改进、适应并进化。

因此，为了便于讨论，让我们重新表述生命起源的问题：“第一个具备复制与进化能力的实体是如何产生的？”

当科学家们思考生命的起源时，他们立刻遇到了一个问题。如果生命意味着复制，那么必须有一些指令——一些信息——从一代传递到下一代。在现代生命形式中，这些信息存在于 DNA 的双螺旋结构中。但尽管 DNA 为我们提供了生命的手册，它却无法在没有外界帮助的情况下自我复制。被称为复制酶的小型蛋白质机器就像分子复印机一样，将每条亲本 DNA 链复制成子链，将一个双螺旋转化为两个副本。

这就解释了为什么生命的起源常被视为所有“鸡生蛋还是蛋生鸡”问题的终极难题。科学家始终无法确定究竟是携带信息的分子还是具备功能的分子先出现，是 DNA 还是负责复制它的蛋白质先诞生。这两者本质上必须同时产生——然而随机化学反应能同步在完全相同的地点创造出 DNA 及其依赖蛋白质运作的复制机制，这种想法简直难以置信。同样荒谬的是另一种可能性：这些关键要素中的某一个先演化出来，然后静静等待数百万年直到另一个要素突然出现。根据化学定律，这些物质的稳定性有限，若不能自我复制，它们早就消失殆尽了。

因此，为了解决生命起源的难题，科学家们需要找到一种能够同时扮演两种角色的分子——既能携带生命的信息密码，又能自行复制这些密码。换句话说，我们需要鸡和蛋合二为一。

这是一个小（RNA）世界

在我的研究小组发现四膜虫 RNA 自剪接现象后，电话便开始响个不停——其他大学纷纷邀请我去讲述我们的核酶研究工作。这些机会至关重要，尤其对一位处于职业生涯早期的教授而言。每次展示研究成果时，台下听众可能包括日后评审你基金申请或投稿论文的教授，以及可能受启发申请加入你实验室进行博士后研究的研究生。此外，向广大听众展示你指导的学生工作成果，能帮助他们获得理想的工作机会。换句话说，与许多其他职业一样，人脉网络是关键。

所以我尽可能多地接受邀请。1982 年发表关于核酶的关键论文后的 12 个月里，我走遍了全国，在十几所大学和五次会议上发表演讲。这相当累人，但我让我们的研究广为人知，获得了宝贵的反馈，并结识了新朋友。我觉得自己正朝着正确的方向前进，但我没想到自己即将一头栽进西帕普的黑暗洞穴中。

1983 年 11 月，我来到洛杉矶，准备在加州大学洛杉矶分校（UCLA）做一场晚间讲座，原以为这不过是又一场普通的研究研讨会。邀请来自一个名为“进化小组”的组织，这并不令我意外，因为生物化学家们总在讨论进化。正如达尔文观察到加拉帕戈斯群岛的雀鸟如何进化以适应不同食物来源，现代生物学家也见证了细菌为逃避抗生素治疗而进化，分子为承担新功能而进化。因此，当我作报告时，我预料会听到诸如“你认为四膜虫内含子最初是如何进入基因的？”这类挑衅性问题。我思考过这些问题，也准备好进行推测，进化小组的其他成员也会加入他们的见解。然而，我听到的却是“你认为你的核酶能否解释地球上的生命是如何起源的？”我对生命起源思考不多，因此感到完全无法给出有价值的回答。讲座结束时，那些抛向我的问题让我深感困惑。

一方面，我甚至不知道有一群科学家在思考这些原始事件。我也不明白为什么他们对我的研究如此兴奋。其中一位参与者是加州大学洛杉矶分校的古生物学教授比尔·肖普夫，他正在非常古老的岩石中发现类似细胞结构的微化石。他很快将宣布，来自澳大利亚瓦拉伍纳的一块岩石似乎含有距今 33 亿至 35 亿年前的单细胞生命形式。最大的问题是这些细胞内部有什么：DNA、RNA，还是完全不同的东西？与化石细胞的外部不同，内部的分子太小，在变成岩石时无法保持其形状。否则，它们本可以为肖普夫提供有关其组成和结构的线索。

化石能为远古事件提供证据的想法对我来说并不新鲜。在伊利诺伊州尚佩恩市霍华德博士学校读四年级时，我就开始收集石灰岩中封存的贝壳与蜗牛化石——那些曾经鲜活的生命如今长眠于石块之中。我的平装版《岩石矿物指南》曾描述过化石如何被铁质结核包裹，当我发现一块形状相似的石头时，我将其竖立起来，用 Estwing 地质锤敲击——令人惊叹的是，一株完美的蕨类植物化石赫然显现。它已在此静候三亿年，等待我的到来。因此我对石炭纪化石习以为常，但地球生命起源之谜却始终未曾引起我的注意，直到那个在加州大学洛杉矶分校的夜晚。

从洛杉矶归来后，我开始翻阅一些陈年科学论文。突然间我恍然大悟：数十年来，研究生命起源的科学家们始终在思考，约四十亿年前地球上第一个自我复制系统是如何诞生的。当他们遭遇"先有鸡还是先有蛋"的悖论时，早已提出 RNA 可能是破解之道。

显然，RNA 是一种信息分子：作为 DNA 的信使，它携带着指导蛋白质中氨基酸排列顺序的密码；而在 RNA 病毒中，RNA 则是病毒完成其感染周期所需全部基因组信息的储存库。因此，RNA 能够携带信息——即启动生命所需的指令——这一点毋庸置疑。问题在于，在一个无蛋白质的原始世界中，它如何能够被复制或繁殖。没有复制，新一代的 RNA 就无法从上一代中产生。

研究这一问题的科学家之一是英国化学家莱斯利·奥格尔，当时他已是加州拉霍亚索尔克研究所的教员。自 20 世纪 60 年代以来，莱斯利一直渴望找到无需蛋白质酶就能自我复制的 DNA 或 RNA 分子，以解决“先有鸡还是先有蛋”的难题。然而，在 1968 年一篇常被引用的论文中，他曾表示“没有证据”表明这种分子曾经存在过，并对原始形态的 RNA 是否具备揭开生命之书的能力表示怀疑。

但他又耐人寻味地补充道：“谁也不能完全确定。”

在这篇论文中，莱斯利一直围绕着 RNA 催化剂的概念展开探讨。这正是为什么加州大学洛杉矶分校的进化研究小组——以及我很快发现，莱斯利本人——对我们的核酶发现感到无比兴奋的原因。RNA 确实在同一分子中兼具信息与功能！但事情还不止于此。我们发现的自我剪接内含子所催化的反应，全都涉及 RNA 核苷酸之间新化学键的形成¹。这正是核酶复制酶为实现 RNA 自我复制所需具备的活性类型。或许最初只有 RNA 存在，蛋白质和 DNA 都是后来才出现的。

尽管那天晚上在加州大学洛杉矶分校我仍然感到困惑，但我发现自己对这些生命起源的问题越来越感兴趣。整个 80 年代，我和莱斯利在他俯瞰太平洋的办公室里进行了许多热烈的讨论，探讨核酶自我复制的可能性。

但对于像莱斯利和我这样的化学家来说，尽管“RNA 世界”这一概念令人兴奋，但不得不承认，这样的地方实在没什么可参观的。即便我们能穿越时空去一探究竟，又能看到地球生命最初迈出了怎样的步伐呢？没有超高倍显微镜的帮助，几乎什么也看不见。所有的活动都发生在分子层面——岩石缝隙中的微小水滴里，或者按某些学者的观点，可能存在于悬浮于大气的气溶胶液滴中，又或是深海喷发着热液的火山口附近。此时的生命尚未具备建造任何能证明其存在之物的能力，更不用说改造星球了。我们或许需要检查地球上百万种不同的栖息地，才能找到最微弱的生命痕迹，然后等待大约一亿年，让那些初生的 RNA 点燃进化的导火索。

筑墙先要有砖

如今，砌一堵砖墙的第一步是订购砖块。你前往木材场或砖厂，挑选一些颜色，然后下单。几天后，一辆平板卡车会驶来，卸下你订购的成托盘砖块，接着你便可以开始建造。但在木材场出现之前的年代，人们得自己制作砖块。他们将泥土、稻草和水混合，把这种黏稠物倒入矩形模具中，然后放在阳光下晒干。只有积攒了足够多的砖块后，才能开始砌墙的工程。

RNA，就像砖墙一样，也是由基本构件组装而成，即四种核苷酸 A、G、C 和 U，每种核苷酸都附着三个磷酸基团以进行化学活化，使其易于相互连接。因此，任何试图论证 RNA 确实是地球上最早生命形式的人，还需要提出一个令人满意的解释，说明 RNA 的这些基本构件是如何形成的。

如今，大多数研究 RNA 自我复制的研究人员会从化学仓库购买纯净的“砖块”（即核苷酸），并通过快递接收。在前生物时代——也就是在第一个生命形式出现之前——这些“砖块”必须由环境中存在的化学物质自发形成。这些化学物质类似于制砖所需的泥土、稻草和水。每个核苷酸中的碳、氢和氮来自简单的气体，如含有这三种元素的氰化氢。据认为，年轻地球的大气中含有丰富的氰化氢，虽然它对人类和其他生物有毒，但当时我们都不存在。核苷酸所需的氧来自水。形成核苷酸所需的第五种元素是磷，它需要来自富含磷酸盐的陆地岩石磷灰石，或来自撞击地球的外太空陨石。

构成 RNA 的核苷酸在约 40 亿年前原始地球上存在的物质中自发形成的可能性有多大？1952 年，先驱化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里通过实验证明，当简单气体被电火花（他们用其模拟闪电）点燃时，现代蛋白质中的许多氨基酸得以形成。那么，构成 RNA 的“砖块”——核苷酸——是否也能在合理的生命起源前条件下形成？事实上，英国化学家约翰·萨瑟兰实验室的研究表明，含有氮、氧、碳、氢和磷的简单化合物（这些化合物很可能存在于早期地球上）可以发生反应形成核苷酸。

但一个棘手的问题出现了：制造 U 和 C 砖块所需的反应条件与制造 A 和 G 砖块的条件大不相同，且这两组条件在很大程度上互不相容。如果我们要用四种颜色的砖块砌墙，就需要将它们全部收集到同一个地方。2019 年，德国生物化学家托马斯·卡雷尔实验室取得了一项突破。卡雷尔及其同事从可能存在于前生命地球的分子出发，发现通过干湿条件交替循环，四种核苷酸基本上可以在同一个容器中积累。早期地球的环境很可能确实经历了干湿交替的循环：那时和现在一样，昼夜更替，夜晚冷凝在岩石上的水滴和溶解的化合物会在阳光照射下开始蒸发。这种蒸发会首先浓缩水中的化合物，促进化学反应，然后水滴才会完全干涸。这并不是要把我们星球在那些遥远年代描绘得过于温和。 那时的地球是一个充满暴力的地方，闪电风暴、彗星撞击、火山喷发以及来自太阳的强烈紫外线辐射无处不在。这种恶劣环境提供了驱动化学反应所需的能量。

让我们假设萨瑟兰、卡雷尔以及其他研究前生物核苷酸合成的科学家是正确的，核苷酸确实有可能在远古地球上自发形成。这样一来，我们就有了“砖块”，可以开始建造“墙”——即能够自我复制的核苷酸链。20 世纪 80 年代初，莱斯利·奥格尔在其索尔克研究所的实验室里进行了原理验证实验。他合成了核苷酸，并证明如果将其置于极高浓度下长时间静置，它们会自发反应形成短链 RNA。若以 C 核苷酸起始，反应产物将包含 CC、CCC、CCCC 和 CCCCC。随后加入 G 核苷酸时，它们会通过 C-G 碱基配对排列在 C 链上，并反应形成短链 G 序列。

尽管看到这些短小的 RNA 片段在没有酶催化的情况下自行形成令人兴奋，但反应极其缓慢且效率低下。核酶可能是缺失的关键成分。如果莱斯利随机产生的 RNA 片段中恰好有一条足够长且核苷酸序列正确，能够折叠成可以自我复制的催化剂呢？那么，RNA 就不再是断断续续地增长，而是能够完整地自我复制，这种复制方式本可以让 RNA 成为催化地球生命诞生的奇迹分子。

这种情况自发发生的概率可能比你赢得超级百万彩票的概率还要低得多。但话说回来，前生物 RNA 的游戏可能在地球上的一百万个地方同时进行。如果花上一亿年才能找到一个赢家，那也没问题——生命可以等待。

筑墙

RNA 催化的 RNA 自我复制在现实中是否可行？能否在实验室里重现这一过程？即便不能证明 RNA 确实是所有生命起源的跳板，至少也能验证其可能性。

1986 年 1 月，也就是在加州大学洛杉矶分校那场晚间研讨会两年后，我受邀前往加州大学旧金山分校做讲座。在金门公园上方帕纳萨斯高地的咖啡馆里，我与生物化学系主任布鲁斯·阿尔伯茨共进午餐。后来成为美国国家科学院院长的布鲁斯，经常邀请科学家们来旧金山分享他们的最新研究成果。

“杰克·绍斯塔克上周来过，”布鲁斯咬着他的熏牛肉三明治说道，“他对生命起源研究非常着迷，正在调整整个研究计划来研究你们的核酶。”

我差点被尼斯沙拉里的一颗橄榄呛到。杰克·绍斯塔克，这位年轻的哈佛教授，早已因破解 DNA 重组（即一条染色体与另一条染色体间 DNA 序列的交换）的基本原理而声名显赫。一方面，我激动于像杰克这样备受推崇的遗传学家愿意研究我们的核酶；另一方面，想到他如此富有创造力和高产，我又感到一阵战栗。他会以更快的速度完成所有我想做的实验吗？

杰克认为生命起源是科学界最大的未解之谜。他当时——至今仍坚持——如果能在实验室中模拟前生命地球的条件并实现 RNA 自我复制，就能相当确定地球上生命是如何开始的。

杰克有一个秘密武器：詹妮弗·杜德纳。在詹妮弗来我的实验室做博士后之前，她在马萨诸塞州总医院与杰克一起完成了研究生工作。她博士论文项目的宏伟目标是超越莱斯利·奥格尔所实现的反应类型——那些反应只能生成随机的 RNA 片段——转而复制一种具有实用功能的 RNA。她的目标是让一种核酶在试管中自我复制，从而证明 RNA 自我复制所需关键步骤之一的可行性。每天早上杰克一到实验室，就会直奔詹妮弗的工作台——那里才是真正的行动中心。而她常常会有新的突破要分享。

在自然界中，由四膜虫核酶催化的 RNA 剪切和粘贴反应都发生在单一的 RNA 链内。从 1986 年开始，我的研究小组证明，核酶的内含子部分可以催化分离的 RNA 分子的剪切和粘贴——这是创建 RNA 复制酶的第一步。但我们的系统在处理 RNA 序列方面存在局限性，因此缺乏 RNA 自我复制所需的多功能性。1989 年，Jennifer 和 Jack 宣布了一项突破：他们改造了四膜虫核酶，使其能够复制更长、序列多样的分离 RNA 链。

要理解这一成就对生命起源的重要性，我们必须回到核酸（包括 RNA 和 DNA）在自然界中被复制的基本原理。这个过程从来不是直接的。一条核酸链不会简单地自我复制，比如 GGG → GGG。它首先需要被复制成一个模板，即互补链，然后才能利用互补碱基配对的魔力来指导原始分子的另一个拷贝的合成。换句话说，如果你想复制 GGG，首先必须将其复制成 CCC，而 CCC 又可以用来指导另一个 GGG 的形成：GGG → CCC → GGG。

这个过程有点像用模具铸造一个 3D 物体。假设你有一个石膏花园地精，想给自己做个复制品。首先，你得制作一个反向复制品作为模具。地精的所有结构细节——长胡子、尖帽子和圆肚子——都会在模具中形成凹陷。有了模具后，你就可以倒入石膏，铸造出与原版地精一模一样的复制品。在 RNA 自我复制的场景中，具有复制酶活性的核酶就是那个花园地精，而模具则是与其序列互补的 RNA。这种互补链本身没有催化活性，但它是制造更多核酶所需的模板。最后，将模板链复制回核酶的过程，就像将石膏倒入模具以制作另一个地精一样。

1989 年，詹妮弗和杰克取得的成就是对四膜虫核酶进行重新设计，使其在给定模板 RNA 时能催化互补链的构建。从一个模板开始，他们可以造出另一个“地精”。他们改造的核酶能够复制各种 RNA 序列，但与 RNA 自我复制相关的将是核酶序列及其互补序列：核酶→互补序列→核酶。因此，他们重现了从 RNA 构件到 RNA 自我复制这一历程中的关键一步²。

但詹妮弗和杰克想要解决的 RNA 自我复制历程中还存在另一个缺口：他们当时能制造的最长链仅为 42 个核苷酸——这在当时已是世界纪录，但距离制造四膜虫核酶本身所需的 400 个核苷酸还相差甚远。他们只能造出“地精”的头部，而非完整的生物体。

为了克服这一尺寸限制，詹妮弗采取了双管齐下的策略。首先，她将研究对象从四膜虫核酶转向另一种核酶。纽约州立大学奥尔巴尼分校的研究人员最近发现了一种噬菌体核酶 SunY，它具有与四膜虫核酶相同的自剪接活性，但尺寸只有后者的一半左右，因此更易于复制。这就解决了一半的难题。接着，詹妮弗决定采用分而治之的方法：她把 SunY 核酶切割成三个片段，这些片段能在试管中相互识别并通过碱基配对组装起来。这些片段现在足够小，SunY 核酶能够复制它们。就这样，詹妮弗和杰克证明了 RNA 片段——类似于莱斯利·奥格尔型反应可能自发产生的那种——相互组装形成一个能够自我复制的小型机器是可行的。

因此，科学家们已经能够在试管中重现许多生命起源前 RNA 自我复制所需的步骤——合成核苷酸，将它们拼接成 RNA 分子，并找到一种能够在另一个 RNA 分子上自我组装的核酶。尽管科学家们尚未成功实现完整的 RNA 自我复制循环——即在试管中混合 RNA 核苷酸，稍后回来发现组装好的 RNA 分子正忙于自我复制——但生命始于原始 RNA 世界的假说至少看起来是合理的。

请包裹我

研究人员正逐步构建强有力的证据，表明地球上的生命可能起源于一个 RNA 世界，但他们仍有一个亟待解决的关键问题。一滴液体中的一堆分子显然不能构成有机体。即便是最原始的生命体，也必须是一个与其环境及其他生物区分开来的独立实体，需要被某种包膜所包裹。

就像保鲜膜能防止金枪鱼三明治散开或弄脏一样，动物细胞也被一层膜包裹着，这层膜至少能保护它们免受外界潜伏的部分威胁——环境中的毒素以及细菌、病毒和其他病原体。显然这种保护并不完全，有些入侵者仍会进入我们的细胞，但绝大多数都被阻挡在外。这些细胞膜由脂质构成——这类脂肪分子具有自我组装成双层结构的奇妙特性，其强度足以承受压力，不透性足以保护细胞内容物，同时又足够柔韧以允许细胞运动和分裂。

在原始的 RNA 世界中，远古细胞同样会受益于一层包裹并保护它的膜。例如，膜可以排除竞争的 RNA 分子。就像狗身上会有跳蚤，跳蚤从其所在位置获益，但对狗毫无益处一样，复制的 RNA 分子也会受到搭便车的寄生 RNA 的困扰，这些寄生 RNA 从自我复制的分子中窃取营养，却对其毫无益处。我们在实验室的试管进化实验中看到这些现象不断出现，它们在自然界中也必然会涌现。膜能将自我复制的 RNA 保留在内，并阻止外部的寄生 RNA 进入。

此外，包膜促进了进化。如果多个自我复制的 RNA 分子混合在同一滴水中，那么任何使一个分子作为复制酶表现更佳的突变都会使附近的所有分子受益。尽管这种利他行为看似值得赞赏，但它抑制了进化。为了让生命形式随时间改进，必须存在“适者生存”的机制，只有当生命形式彼此分离且独立时，个体才能从有利突变中获益并胜过其他个体。这听起来或许有些马基雅维利式的意味，但至少在物种进化方面，个体的自私从长远来看有利于群体。

杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）的研究团队一直在研究核酸在他所称的“原始细胞”——对原始细胞可能形态的人工模拟——原始细胞中的膜包结构内的行为。将 RNA 等核酸捕获到原始细胞中很容易。首先将形成原始细胞的脂肪酸与核酸混合，然后让混合物干燥并重新水化，或者进行冻融循环，核酸就会被随机包裹。杰克观察到，在原始细胞内，核酸可以通过类似莱斯利·奥格尔（Leslie Orgel）反应形成更长的链。他的团队还证明，这些原始细胞可以生长并分裂，尽管不像现代细胞那样有规律地进行细胞分裂。原始细胞为实现 RNA 在实验室中的自我复制提供了又一步骤，为我们提供了一个无机物如何转变为有机物的合理情景。

科学家们在实验室中正逐步接近证明生命可能起源于 RNA 世界的理论。他们已成功实现了一项令人瞩目的壮举——在试管中让 RNA 自我构建，但距离实现其宏伟目标仍有很长的路要走。他们仍需探索完整的核酶如何在原始地球的气候条件下，在原始细胞中进行自我复制。此外，他们还需观察这些原始细胞如何分裂、突变，从而引发可能成为生命起源跳板的进化事件。

但即便化学家们在实验室中成功实现了这一切，一个根本问题依然存在：生命起源与其说是一个科学问题，不如说是一个历史问题。仅凭 RNA 能够自我复制这一事实，并不能证明它确实曾如此行事，从而启动了导致我们今天所知的地球生命演化进程³。我们是否真能知晓，是 RNA 还是某种现代 RNA 的近亲存在于比尔·肖普夫发现的化石细胞中？甚至，我们有可能了解近 40 亿年前地球生命是如何开始的吗？

当我们俯视基瓦并试图窥视西帕普的黑暗时，在某种程度上，我们正在跨越千年时光，与那些同样思索过生命起源的人类建立联系。由于我们生活在一个科学昌明的时代，或许会认为自己能辨认出黑暗中模糊的轮廓，且有充分理由相信那轮廓与 RNA 极为相似。但我们并不十分确定。科学可以提出假设，科学可以说"这是合理的"，但科学或许永远无法证明生命是否始于 RNA。

这种无法证实性总让我对生命起源研究略感不安，这类研究有时会被推向近乎炒作的 speculative 方向。记得有次在索尔克研究所讨论时，我曾向莱斯利·奥格尔袒露过这种不安。

"只要你在揭示核酸化学的基本原理，"他用那带着英伦腔调的威严口吻说道——这或许正是我欣然接受他建议的原因——"研究就有价值，而生命起源不过是个引人入胜的切入点罢了。"我一直认为这话说得极妙。

归根结底，生命的起源或许是研究 RNA 本质所引发的最深邃问题。尽管思考 RNA 在生命漫长历史中的贡献令人着迷，但现在是时候回归 RNA 如何重塑我们当下与未来的话题了。RNA 已在医学领域催化了一场革命——正如我们将看到的，它还有潜力将健康寿命延长至自然目前的极限之外。

1. 这三步反应包括将鸟苷添加到内含子上、连接被内含子打断的核糖体 RNA 序列，以及将剪切下的内含子环化成环状结构。

2. 这是 RNA 自我复制的一个中间步骤，因为它并未解决像四膜虫核酶这样复杂的 RNA 最初如何从随机化学反应中产生的问题。很难设计出能重现这些早期步骤的实验室实验，这些步骤在早期地球上可能耗费了 1 亿年时间。

3. 另一种竞争理论提出“蛋白质优先论”，确实蛋白质可能具备指导新蛋白质分子合成的能力。然而，这样的“蛋白质世界”如何过渡到以核酸作为信息分子尚不明确，而 RNA 世界则可以形成原始核糖体来合成蛋白质。