在生命與無生命的物質之間發現了一個無法克服的鴻溝。達爾文關於在小池塘中自發產生的想法被生物聚合物的熱力學駁斥。

在科學史上有很多例子，當試圖證明一種理論的真相時，科學家最終獲得了證明它完全不可行的證據。

在本文中，我將向您介紹一些新的科學證據，這些證據表明在無生命的環境中我們的有機生命形式不可能由於隨機的化學反應而出現。

該宣告的最新轟動證據是今年10月發表的生物聚合物化學合成領域的研究結果。

有趣的是，在研究過程中發現了新的，決定性的論點，反對生命的自發起源和化學進化的想法，這些研究試圖證實相反的事實並支援生物發生的理論-生命的自發生成。

“小池塘”裡大騙局的故事

在19世紀中葉，查爾斯·達爾文（Charles Darwin）提出了一種想法，即生命可以在淺而溫暖的水域中產生。從那時起，這個被稱為“生物發生理論”的概念已經獲得了許多詳細的假設，並且與化學進化假說一起成為了科學界的主要希望。

該理論的主要問題是缺乏關於生物和非生物之間過渡形式的存在的化石證據。簡而言之，地球上最簡單的生物實際上是一個複雜組織的生化結構，不僅能夠進食和繁殖，而且還能對環境條件和外界刺激做出反應。

行星的整個已知生物學史是一種基於DNA和氨基酸的生物構造的編年史。不僅沒有發現過渡形式，而且還沒有找到更簡單的生活系統。

如何組裝生物建構函式？

近幾十年來，很明顯不僅在理論上，而且在科學實驗室的特殊實驗條件下，由不同成分自發組裝活細胞是一項極其困難的任務。

2011年，東京大學的科學家在實驗室條件下嘗試使用生物來源的各種成分複製第一個活細胞的自組裝。儘管最初感到樂觀，但實際結果卻令人沮喪。生物學家能夠證明的是聚合酶鏈反應（PCR）-在一種特殊的酶DNA聚合酶的控制下DNA的自發分裂。然後，科學家們認識到，以這種方式獲得的結構實際上不是生物，也不支援化學演化的假設。

儘管已經在幾個實驗室中進行了從預先製備的生物成分對活細胞進行自組裝的實驗，但最後很明顯，即使我們在一個溶液中擁有了活系統的所有必需成分，活細胞結構的自組裝仍然不會發生。

一個簡單的目標，或對原型細胞的希望

最近，為了給自發性生命的想法帶來新希望，科學家簡化了實驗任務。現在，他們不是在尋找生命本身，而是在尋找可以幫助形成第一個生命系統的東西。同時，注意力的焦點轉移到了所謂的益生元形式或原生細胞（也稱為原生生物）領域。我們談論的是化學進化的古老假說或益生元結構，這些結構不能夠進行全面的代謝或進化，但是具有外殼和一定數量的攜帶遺傳資訊的分子。

科學家進一步簡化了任務，形成了主要居住結構的所謂``腳手架''構想。

在這種情況下，我們應該談論現代活細胞中未使用但能夠自發聚合（締合）的物質。換句話說，科學家正在嘗試尋找任何非生物性質的結構，這些結構可以形成小的液體或凝聚層（與活細胞的大小相當）的儲庫，在其中可以比在開放水域中更容易地進行自發生命。

無神論者背後的刺傷，或意外但發人深省的發現

東京工業大學地球科學研究所的科學家於2020年10月發表了一項專門的國際研究專案的結果。在這項工作中，該研究原本應顯示出沒有生物學參與的原始細胞結構形成的潛在機制，並利用了在歐美實驗室中在該主題上獲得的經驗。

結果，科學家發現某些益生元化合物（酯，醯胺，疊氮化物）比已知的生物成分（氨基酸）更容易聚合（結合）。此外，這些益生元中的一些可以形成大的球形物體或凝聚層，其向外類似於細胞膜。但是主要結論根本不能安慰化學進化的支持者和生命自發產生的理論。

事實證明，任何生物的生命和生物化學的基礎不是結構，而是控制化學反應的過程或特殊方式。

這項研究清楚地表明，最主要的不是結構的構建方式，而是元件之間的化學反應如何進行。實驗表明，即使無生命的物質在形狀上類似於生物細胞，但其中的化學反應仍以所謂的熱力學控制為主，而動力學控制的化學過程在生物中占主導地位。

簡單語言中問題的實質

用一種非常簡化的方式，我們可以說熱力學控制是不可逆的並且是對熱力學最大有益的化學反應，而動力學控制則相反，對於相同的初始物質是可逆的且在能量上不利的化學反應。

這意味著在自然環境中，在可能進行正向和逆向轉化的反應條件下，熱力學控制的產物（無生命性質的特徵）將始終積聚。能量獲取和熱力學第二定律將無處不在，導致熱力學控制的化學反應產物占主導地位。

事實證明，在任何自然條件下，由於無生命物質的存在，動力學控制的反應註定要扮演次要角色。

生物學和化學進化假說的結論

如果我們試圖用簡單的語言清楚地描述所有這些為什麼很重要以及熱力學和動力學控制之間的區別是什麼，我們可以舉一個呼吸這樣的生理過程的例子。

閱讀這些內容，我們每個人都會呼吸。在人體中，這是有可能的，因為我們使用的是含鐵蛋白質血紅蛋白，該蛋白質可逆地與氧氣結合，從而確保其轉移到人體組織中。這種可重複的可逆性允許多次使用一個和一個相同的血紅蛋白分子，這是動力學控制的本質。如果相反，我們嘗試使用熱力學控制的反應呼吸，氧氣將更緊密地結合在血紅蛋白上，但要一勞永逸。在這種情況下，每次呼吸我們都需要新的血液和新的血紅蛋白。

簡而言之，我們所知道的並且屬於我們的生物生命是可逆的動力學控制反應的交響曲，這些反應不能長時間在無生命物質中占主導地位，結果（由於熱力學的第二定律）總是在能量上更有利於熱力學控制的化學過程中消失。

實際上，生命的自發生成和化學演化的問題不在於結構，甚至不在於特殊的空間或化學組織，而在於熱力學第二定律和與其相關的有機化學過程的物理學。

不可逾越的鴻溝和生活的新定義

現在越來越清楚的是，生物生命不是特殊的結構或化學物質，而是這些物質如何相互作用。

事實證明，無論科學家如何嘗試為各種可能的巧合情況建模各種選擇，熱力學第二定律都不會將生命呼吸成無生命的物質。

我們甚至可以說，如果將來在探索我們的宇宙時遇到其他化學生命形式，它們可以由任何結構成分組成，也許不基於碳，但它們的生理學無疑將建立在動力學控制的反應基礎上。

我們的科學在尋找生命起源問題的過程中，出乎意料地發現了生命與無生命物質之間存在著無法克服的鴻溝。受熱力學第二定律守住的深淵，破壞了成功進行化學演化和生命自發起源的任何理論選擇。

關於地球生命的起源

大約40億年前，在一個年輕的地球上一個乾燥的小池塘中，生命可以自發地出現的簡單想法，變成了一種與有機化學的熱力學相反的烏托邦式幻想。

顯然，要回答生命實際上如何出現在我們星球上的問題，必須接受這樣一種觀念，即生命結構不是組成部分的特殊組合，而是它們之間相互作用的一種異常甚至不自然的方式，這與化學本質上是不同的。無生命的自然優勢。