新研究称地球上的生命不可能偶然出现
在生命与无生命的物质之间发现了一个无法克服的鸿沟。达尔文关于在小池塘中自发产生的想法被生物聚合物的热力学驳斥。
在科学史上有很多例子，当试图证明一种理论的真相时，科学家最终获得了证明它完全不可行的证据。
在本文中，我将向您介绍一些新的科学证据，这些证据表明在无生命的环境中我们的有机生命形式不可能由于随机的化学反应而出现。
该声明的最新轰动证据是今年10月发表的生物聚合物化学合成领域的研究结果。
有趣的是，在研究过程中发现了新的，决定性的论点，反对生命的自发起源和化学进化的想法，这些研究试图证实相反的事实并支持生物发生的理论-生命的自发生成。
“小池塘”里大骗局的故事
在19世纪中叶，查尔斯·达尔文（Charles Darwin）提出了一种想法，即生命可以在浅而温暖的水域中产生。从那时起，这个被称为“生物发生理论”的概念已经获得了许多详细的假设，并且与化学进化假说一起成为了科学界的主要希望。
该理论的主要问题是缺乏关于生物和非生物之间过渡形式的存在的化石证据。简而言之，地球上最简单的生物实际上是一个复杂组织的生化结构，不仅能够进食和繁殖，而且还能对环境条件和外界刺激做出反应。
行星的整个已知生物学史是一种基于DNA和氨基酸的生物构造的编年史。不仅没有发现过渡形式，而且还没有找到更简单的生活系统。
如何组装生物构造函数？
近几十年来，很明显不仅在理论上，而且在科学实验室的特殊实验条件下，由不同成分自发组装活细胞是一项极其困难的任务。
2011年，东京大学的科学家在实验室条件下尝试使用生物来源的各种成分复制第一个活细胞的自组装。尽管最初感到乐观，但实际结果却令人沮丧。生物学家能够证明的是聚合酶链反应（PCR）-在一种特殊的酶DNA聚合酶的控制下DNA的自发分裂。然后，科学家们认识到，以这种方式获得的结构实际上不是生物，也不支持化学演化的假设。
尽管已经在几个实验室中进行了从预先制备的生物成分对活细胞进行自组装的实验，但最后很明显，即使我们在一个溶液中拥有了活系统的所有必需成分，活细胞结构的自组装仍然不会发生。
一个简单的目标，或对原型细胞的希望
最近，为了给自发性生命的想法带来新希望，科学家简化了实验任务。现在，他们不是在寻找生命本身，而是在寻找可以帮助形成第一个生命系统的东西。同时，注意力的焦点转移到了所谓的益生元形式或原生细胞（也称为原生生物）领域。我们谈论的是化学进化的古老假说或益生元结构，这些结构不能够进行全面的代谢或进化，但是具有外壳和一定数量的携带遗传信息的分子。
科学家进一步简化了任务，形成了主要居住结构的所谓``脚手架''构想。
在这种情况下，我们应该谈论现代活细胞中未使用但能够自发聚合（缔合）的物质。换句话说，科学家正在尝试寻找任何非生物性质的结构，这些结构可以形成小的液体或凝聚层（与活细胞的大小相当）的储库，在其中可以比在开放水域中更容易地进行自发生命。
无神论者背后的刺伤，或意外但发人深省的发现
东京工业大学地球科学研究所的科学家于2020年10月发表了一项专门的国际研究项目的结果。在这项工作中，该研究原本应显示出没有生物学参与的原始细胞结构形成的潜在机制，并利用了在欧美实验室中在该主题上获得的经验。
结果，科学家发现某些益生元化合物（酯，酰胺，叠氮化物）比已知的生物成分（氨基酸）更容易聚合（结合）。此外，这些益生元中的一些可以形成大的球形物体或凝聚层，其向外类似于细胞膜。但是主要结论根本不能安慰化学进化的支持者和生命自发产生的理论。
事实证明，任何生物的生命和生物化学的基础不是结构，而是控制化学反应的过程或特殊方式。
这项研究清楚地表明，最主要的不是结构的构建方式，而是组件之间的化学反应如何进行。实验表明，即使无生命的物质在形状上类似于生物细胞，但其中的化学反应仍以所谓的热力学控制为主，而动力学控制的化学过程在生物中占主导地位。
简单语言中问题的实质
用一种非常简化的方式，我们可以说热力学控制是不可逆的并且是对热力学最大有益的化学反应，而动力学控制则相反，对于相同的初始物质是可逆的且在能量上不利的化学反应。
这意味着在自然环境中，在可能进行正向和逆向转化的反应条件下，热力学控制的产物（无生命性质的特征）将始终积聚。能量获取和热力学第二定律将无处不在，导致热力学控制的化学反应产物占主导地位。
事实证明，在任何自然条件下，由于无生命物质的存在，动力学控制的反应注定要扮演次要角色。
生物学和化学进化假说的结论
如果我们试图用简单的语言清楚地描述所有这些为什么很重要以及热力学和动力学控制之间的区别是什么，我们可以举一个呼吸这样的生理过程的例子。
阅读这些内容，我们每个人都会呼吸。在人体中，这是有可能的，因为我们使用的是含铁蛋白质血红蛋白，该蛋白质可逆地与氧气结合，从而确保其转移到人体组织中。这种可重复的可逆性允许多次使用一个和一个相同的血红蛋白分子，这是动力学控制的本质。如果相反，我们尝试使用热力学控制的反应呼吸，氧气将更紧密地结合在血红蛋白上，但要一劳永逸。在这种情况下，每次呼吸我们都需要新的血液和新的血红蛋白。
简而言之，我们所知道的并且属于我们的生物生命是可逆的动力学控制反应的交响曲，这些反应不能长时间在无生命物质中占主导地位，结果（由于热力学的第二定律）总是在能量上更有利于热力学控制的化学过程中消失。
实际上，生命的自发生成和化学演化的问题不在于结构，甚至不在于特殊的空间或化学组织，而在于热力学第二定律和与其相关的有机化学过程的物理学。
不可逾越的鸿沟和生活的新定义
现在越来越清楚的是，生物生命不是特殊的结构或化学物质，而是这些物质如何相互作用。
事实证明，无论科学家如何尝试为各种可能的巧合情况建模各种选择，热力学第二定律都不会将生命呼吸成无生命的物质。
我们甚至可以说，如果将来在探索我们的宇宙时遇到其他化学生命形式，它们可以由任何结构成分组成，也许不基于碳，但它们的生理学无疑将建立在动力学控制的反应基础上。
我们的科学在寻找生命起源问题的过程中，出乎意料地发现了生命与无生命物质之间存在着无法克服的鸿沟。受热力学第二定律守住的深渊，破坏了成功进行化学演化和生命自发起源的任何理论选择。
关于地球生命的起源
大约40亿年前，在一个年轻的地球上一个干燥的小池塘中，生命可以自发地出现的简单想法，变成了一种与有机化学的热力学相反的乌托邦式幻想。
显然，要回答生命实际上如何出现在我们星球上的问题，必须接受这样一种观念，即生命结构不是组成部分的特殊组合，而是它们之间相互作用的一种异常甚至不自然的方式，这与化学本质上是不同的。无生命的自然优势。