生命起源的化学进化观点，即认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系，有的科举家认为关于生命起源之前有一个单链的“RNA世界”。 著名的生命起源学家奥巴林的生命起源假说以“团聚体”和“异养生物先于自养生物”为其特点，故又称为“团聚体假说”或“异养体假说”。他的假说已陆续为科学实验所证明，现在已被广大科学家所接受。 第一节　奥巴林生命起源的三部曲奥巴林把生命起源的历史分为三个阶段：第一阶段，从无机物生成有机小分子；第二阶段，从有机小分子形成氨基、蛋白质、核酸等高分子聚合物。第三阶段，形成具有新陈代谢，能够自我复制的原始生命体，最终产生细胞。 奥巴林认为在刚刚形成的原始地球上，大自然的天空中电闪雷鸣，地面上火山爆发，喷出大量气体和熔岩，太阳发出强烈的紫外线，来自宇宙空间的射线无遮无拦地射向地面，它们结合起来向原始大气进攻。原始大气主要是由甲烷、氨、氢、二氧化碳、一氧化碳、水等组成的还原性大气，这种大气生成了甲醛与氰化氢等醛、醇、酸等有机小分子。随着地球的冷却，水蒸汽凝结成雨点，大雨磅礴而降，形成原始海洋，大气中各种不同有机物被雨水冲刷下来，落进原始海洋中，成为所谓的“热稀释汤”，这就是奥巴林谱写的生命起源的第一阶段。 生命起源的第二个阶段主要发生在原始海洋中，这是一个非常漫长的过程。 降到水中的有机物数量非常丰富，浓度可达1%，就像大自然厨师烹调的一锅“原始营养汤”。水中含有的无机物，能催化各种碳氢化合物的变化，并参与反应，成为有机物的组成部分。这些简单的有机物通过各种化学反应，形成氨基酸、糖、核苷酸直到蛋白质和核酸等复杂的化合物。具有新陈代谢的多分子体系的产生是生命起源中最关键的一个阶段。由非生物变成原始生命是一个质的变化，也是生命起源中最难回答、最引人注目的问题。奥巴林根据胶体在水中凝聚成团聚体的现象，提出在原始营养汤中，多肽、多核苷酸和蛋白质等大分子会凝聚成团聚体，这些浸在盐类和有机物中的团聚体可以和外界环境不断进行物质能量的变换，通过“自然选择”，新陈代谢的催化设备日臻完善，核苷酸和多肽之间的密码关系逐步确立，最后由量的积累发展到质的飞跃，终于诞生了生命。奥巴林曾用组蛋白和多核苷酸制成了团聚体。 奥巴林把生命的发生看成是自然界长期进化的结果，并首次从整体上建立生命在地球上发生的科学理论，因此被誉为研究生命起源的先驱。 1929年，英国学者霍尔丹也独立发表了类似的见解，认为原始的大气中没有氧。直射下来的强烈紫外线作用于水、二氧化碳、氨的混合物，形成许多有机化合物，最后导致生命的产生。也有人把他们的理论称为奥巴林—霍尔丹生命发展学说。 作者在物理学领域提出多层聚合的宇宙，认为宇宙是多层结构的，正如碳因为结构不同，可以变成坚硬的金刚石或者软滑的石墨一样。量子在不同的物质层面里就会有不同的表达。量子在生命粒子层级里界受到部分屏蔽，这样以有机量子以自我方式存在，构成独特的量子循环及排列，拥有记忆，感知，与自我组装。 第二节：地球生命的形成 生命的宇宙起源 经过多方对生命存在宇宙中的因素的研究，发现全宇宙都在参与生命塑造。 生物体需要的醣类都是右旋的，生物所必需的20种氨基酸全是左旋的。在实验室中，科学家得到的氨基酸却是右旋和左旋各占一半，由对等的左、右旋氨基酸到生物需要的左旋氨基酸，这很难用随机机制来解释。而来自太空的氨基酸基本都是左旋的，那非常有可能的是太空有机分子氨基酸参与了这次生命活性开始的第一步。 第一章里提到从太空有机分子到太阳系的DNA片段，在地球形成开始，就已经可能拥有了有机的成分，并在后期演化中，太空有机物质通过彗星、陨石，参与了生命的过程。而且地球生命诞生形式是多种多样的。在第二章的证据表明，比如在海底、沼泽、泥盆、海底热泉、地下深层中，都可能有生命形成。 氨基酸与有机分子从46亿年前的太阳系形成之前，就已经存在太空中。在漫长的演化中，原始星云有机分子，一直保留在地球大气层中或者彗星与小行星陨石当中，在地球形成开始，就有很多彗星与陨石不断飞向地球。 在地球形成漫长历史中，由于雷电、狂风、地球火山不断喷发，水从岩石中不断渗出。由于地球运动非常激烈，火山与包含着水的泥浆混合喷涌，在地球表面或者深处，大量有机分子与泥土混杂在一起，有机分子具有聚合球形效应，很容易形成生命层级的自我感知系统。而且由于这些有机分子的纠缠与协调能力，使聚会一起的很多分子，在一个广泛的范围内形成一种协作能力，使光或者热能的吸收、能量分配，能够协调完成。一旦形成这种协调能力，量子物质就会记录下来，生命的形成不是有机分子单独完成的，而是多种有机分子团聚成自感系统并在量子记忆基础上多分子协调而成的，而分子组装本身就是量子的本性。 有机分子与无机化学的分子领域，有各种反应，存在各种的复杂性。而对于这些互相交错的反映，因为环境不同而不同，比如光的条件、电磁条件、温度条件、催化剂条件，时间效应等。物质的量子与分子层面的团聚合属于物质的天性，也有其规律延续性，不同分子层面的组合，不同的分子叠加，就会屏蔽外部的干扰，使内部能够因为量子纠缠而协调起来。我们已经证明量子物质具有系统感知力、协调力、记忆能力与自组性。量子组成的多层叠加聚和，使物质或者生命体具有所属各级系统的层级性质。 地球生命的形成 地球生命如何形成的，一直是人们希望获得的答案，有观点认为是由外星天体，比如彗星等撞击地球后，给地球带来了形成生命的有机分子。当然按照量子与自然界的规律，生命完全可以在地球单独完成，也可以在其他星球形成。或者来自太空的天体比如彗星上的有机分子，经历太空环境激烈的洗礼，带有不同的物理或者生物活性，降临地球后与地球有机分子合作，共同完成生命的初始进化。 生命何时、何处、特别是怎样起源的问题是人们关注和争论的焦点，是现代自然科学尚未完全解决的重大问题。化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源理论，这一理论认为，地球上的生命是在地球温度逐步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步演变而成的。 地球最早可能是由星云分子尘埃形成的，星际气体主要由氢和氦两种元素构成，像太阳这样的恒星就是由星际气体“集合”而成的。 一般认为47亿年前地球还只是许多微星的集合体，叫原地球。原地球在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下，不断受热，当原地球内部温度达到足以使铁、镍等元素熔融时，铁、镍等元素迅速向地心集中，在46亿年前左右形成地核和地幔，地壳初步分异作用。 38亿年前的太古代是地球演化的关键时期，太古代从38亿年开始一直到25亿年结束，在太古代初期地球上尚无生命出现，但地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期。 原始地壳比较薄弱，而地球内部温度又很高。因此，火山频繁活动，从火山喷出的许多气体，构成原始大气，如CH4、NH3、H2、H2O（水蒸气）、H2S、HCH等，但无游离的氧（现在大气中的氧是光合生物蓝藻和绿色植物出现后长期积累起来的）。这种还原性大气在闪电、紫外线、冲击波、射线等能源下，形成一系列有机小分子化合物，有氨基酸、核苷酸等（这已被美国科学家米勒设计的模拟雷鸣闪电的火花放电装置使无机物合成有机物这个实验得到证实）。这些有机小分子化合物或直接落入原始海洋，或经由湖泊、河流汇集到原始海洋，在海洋中层长期积累、相互作用，在适当条件下，进一步缩合成结构原始、功能专一的蛋白质、核酸等生物大分子。这些生物大分子在原始海洋中积累，浓度不断增加，凝聚成小滴状，形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下，再经过长期不断进化，大约在37亿年前左右终于形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。此为生命演化的第一阶段，即非细胞生命阶段，实现了从非生命到生命的转变。 2011年10月法国研究人员对格陵兰岛西南部的一座泥火山进行研究后发现，他们认为地球生命很可能来源于格陵兰泥火山爆发。 法国里昂地质实验室的一个研究小组发现这座火山在38亿年前曾爆发，那次爆发很可能为地球生命的形成创造了条件，喷出的物质含有氨基酸形成所必需的化学成分。研究人员对格陵兰岛火山的一些最古老的岩石进行研究，发现了矿物质蛇纹岩，它们在海水侵袭地球的地壳时产生，对生命的形成很关键的作用。 研究人员还表示，泥火山富含碳酸盐，酸性比较弱，气温在100℃~300℃。报告称，这为蛋白质分子演变成单细胞有机体创造了理想的条件。 当然生命的形成肯定是多种形式的，泥火山也不会仅仅出现在格陵兰岛。之前研究认为，位于深海的间歇泉才是生命的起源地，间歇泉释放出氢气、甲烷和其他气体，产生了一个有利于生命诞生的环境。但科学家现在认为，间歇泉喷出的物质酸性太强，不利于生命形成，所以从其他地方寻找生命起源地。 1953年，23岁的米勒在一个烧瓶中加入氢气、甲烷和氨等还原性气体和水蒸气。将烧瓶密闭后插入两支电极，通电后可以产生电火花。7天后，他从烧瓶中收集到一些有机物，实验结果共生成20种有机物，其中11种氨基酸中有4种是生物的蛋白质所含有的。他的实验结果轰动了科学界。因为蛋白质是由氨基酸组成的，有了蛋白质，生命的产生就有希望了。在以后的几十年里，用米勒模拟实验和其他类似实验，外加一些条件比如紫外光、高温、震动波等，从还原性气体中获得了更多种类的氨基酸、葡萄醣、核醣以及核酸所含的几种碱基等生物体内的重要有机物。已能合成出20种天然氨基酸中的17种，其余3种（赖氨酸、精氨酸和组氨酸）相信在改进技术之后，不久亦能合成。几乎全部的生物小分子，现在都可以通过模拟原始地球的条件，在实验室内合成了。 为更近一步地理解了生命起源，由英国约克大学保罗—克拉克（P a u l Clarke）博士领导的小组重建了一对单糖分子——苏阿糖和赤藓糖，每种生物分子都有能力存在于左手形式或者右手形式，所有生物糖都是由右手形式的分子构成，然而构成缩氨酸和蛋白质的所有氨基酸都是左手形式。研究人员发现使用简单的左手形式氨基酸可以催化糖类形式，最终产生显著的右手形式糖分子。这项研究能够解释碳水化合物如何形成以及右手形式分子为什么在自然形态中占主要地位。 第三节　细胞的形成 从有机分子到细胞的演变 生命的进化必须存在一个大分子有机物过渡为生命细胞的重要时刻！ 伟大的生命诞生，需要一个从物质到生命的进化过程，物质世界能够轻而易举的诞生有机物质，这需要一个过渡，就是大有机分子向细胞的中间体过渡。古猿类成为人类与大猩猩的共同祖先，所有生物都有海洋进化而来，青蛙，鳄鱼是陆地与海洋之间的两栖动物。一些动物因为拥有叶绿体，所以可以在不进食的情况下直接获取阳光的能量，而一些植物则能像动物一样迅速反应，设置陷阱，诱捕小动物获取能量。在本节，我们将探索的代表物质的大有机分子道生命细胞的进化，寻找生命起源的物质逻辑。 人体细胞中，平均每个细胞里有300-400个线粒体，线粒体从前是自由生活的细菌，后来大约在20亿年前适应了寄生在大细胞里的生活，与细胞内蛋白质、DNA、RAN等合作形成共生，共享细胞环境。至今它们还保留了基因组的一个碎片，作为曾经独立存在的印记。它们与宿主细胞之间纠结的关系织成了生命所有的经纬，从能量、性和繁殖，到细胞自杀、衰老和死亡。 在自然界中，很多非生命有机分子，都能够进行自我组装，构成生命的有机分子都是本质上的量子结构，量子具有系统性，记忆性，量子组成的纳米分子成长也能够进行自我组装。许多大有机分子（比如DNA核小体、蛋白质朊病毒、细胞里的微管、多酶系、核糖体和膜等）都能在没有外来信息的环境下，自行装配形成。大多数超分子体系中，自装配所需的信息是由蛋白质亚基提供的，而在另一些体系（如烟草花叶病毒、核糖体等）中，蛋白质亚基和RNA都能提供装配信息。此外，在膜层建造中，磷脂分子也能提供这类信息。 水与适合的温度是生命演化中的必然条件，但是水本质还是量子空间组成的，表达温度的光等也是本质的量子电磁表现。生命的本质是量子空间的一种组合、记忆、系统感知、协调、应激的过程，环境一旦合适，那么生命的诞生便是宇宙空间在适当条件下的一个必然演变。 有机物质是自然的产物，科学家一直在重点探索有机物质是如何进化到生命细胞的。RNA、蛋白质及两者组成的核糖体无疑在生命的进化历史上扮演着更重要的角色，它们的功能非常强大，几乎涉及生命中的全部活动。我们可以想象一下，在生命诞生之前，一个混乱但是有秩序进化的包括RNA、蛋白质及其他有机物质的世界，这个世界也包括它们的前身。具有自我性的量子本身在协调性，记忆性，自组织等方面的的特性为这些量子组成的大分子有机物质的进化打下了基础。 RNA生物演化的核心 在生命进化学上，DNA的前身RNA被认为是最先出现在地球上的。在地球早期的原核细胞中，RNA是遗传中心，随着不断进化，现在除一些病毒外，大多数生命利用DNA（脱氧核糖核酸）存储信息，利用RNA（核糖核酸）执行由DNA编码的指令。 RNA不仅可以是遗传信息的载体，还可以当作化学反应中的功能分子。研究生命起源的科学家们一直认为，RNA既能存储遗传信息又能充当生化酶，使其成为一个可以开启生命的理想分子。因此，RNA是地球上最先出现的遗传物质，在RNA之后地球上才开始出现DNA和蛋白质。在细胞中传递DNA信息合成蛋白质的核糖体是RNA与蛋白质的合成体，在核糖体（rRNA）亚基的重组实验中已发现，其蛋白质和RNA同样是按一定顺序并协同地自装配的。这说明在早期有机分子向细胞进化过程中，核糖体这样的分子扮演了初期生命功能，RNA与蛋白质能够自己结合，自我协调并装配。 某些RNA分子能够折叠成复杂的形状并具有催化功能，具有酶的活性，RNAi（RNA干扰）等现象证明RNA在基因表达调控中具有重要作用。当约400个核苷酸的RNA单独存在时，也具有完成切割rRNA前体的功能，核酶可以识别底物RNA的特定序列，并在专一性位点上进行切割，核酶的功能很多，有的能切割RNA与DNA，有的还具有RNA连接酶、磷酸酶等活性。逆转录酶帮助某些病毒中的RNA能以RNA为模板逆转录成DNA。除了逆转录酶外，一些核酶属于限制内切酶，当外源DNA侵入细菌后，限制性内切酶可将其水解切成片段，从而限制了外源DNA在细菌细胞内的表达。一些小RNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用。 RNA与DNA只差一个碱基，RNA的碱基配对规则基本上和DNA相同，RNA一般为单链长分子，但水溶液中会形成分子内双螺旋结构，这意味功能广泛的RNA 进化到专注的DNA不存在难度。RNA本身通过碱基配对原则可形成一定的二级、三级结构来行使生物学功能，这为RNA分子作为酶的催化加速有机物质之间的信息流通提供了方便。核糖体是细胞内合成蛋白质的组装厂，在真核生物细胞中，一般含有百万到千万个数量的核糖体。核糖体的是在超过200种蛋白质的协同下，4种rRNA和约80种核糖体蛋白按照1.5∶1的比例捆绑、组装在一起形成的。 在细胞外，组成核糖体各部分能够自我组装说明蛋白质与RNA分子在生命形成前就能够协调合作，在以后的进化中，遗传分子的基础单位核小体（DNA与蛋白质的结合体）更专注替代RNA与蛋白质进化的结果。RNA更擅长储存信息，蛋白质更擅长外在功能表达。 多个核糖体能够共同翻译同一条mRNA，核糖体在无细胞系统中可直接利用DNA作为模板合成蛋白质，小分子RNA同蛋白质组成的核糖体蛋白颗粒，它们参与RNA的加工、RNA的编辑、基因表达的调控等。核糖体具有参与DNA修复、细胞发育调控和细胞分化等核糖体外功能。 在几十亿年前，还没有形成生命的地球，海洋、池塘、泥火山、地下、潮湿的环境，这些容易形成有机分子原始汤的地方，有机分子是比较多的，这些有机分子就是构成生命细胞有机分子的前身基础分子。在这样环境中，RNA分子与蛋白质的前身是比较容易结合形成的，因为蛋白质、RNA等有机分子在细胞外自然环境中，比较容易自己组合折叠。 早期的RNA也许不像现在的RNA一样完备，RNA的前身可能含有其他分子，RNA的前身可能是经过长期进化，才演变成现在的样子，地球上的生命最初可能由几种有机物质混合组成。2012年01月，美国科学家表示，结构更简单的TNA也具备RNA的某些功能，美国亚利桑那州立大学的约翰—恰普特和同事已经制造出一个TNA分子，它能折叠成三维形状并夹有一个特殊的蛋白。这些是制造出一个能像RNA一样控制化学反应的TNA酶的关键步骤。他们让TNA的各个组成成分在有一种蛋白参与的情况下进化：三代之后出现了一个TNA，拥有一个像酶一样复杂的折叠形状，而且能与该蛋白结合。TNA与RNA、DNA的不同之处在于构成核苷酸的糖链不同，构成TNA的糖链为四碳糖苏糖；而RNA为核糖，DNA为脱氧核糖。TNA具备一个关键的优势：它是比核糖和脱氧核糖更小的分子，因此更容易形成。恰普特认为，这并不意味着TNA是最初的遗传物质，早期地球的化学过程非常凌乱，最可能出现的场景是生命由不同的遗传物质混合而成。 随着生命的进化，DNA专职替代了RNA的功能，蛋白质更加完善，并且独立出来执行更多的细胞骨架及保护功能。细胞出现之前的环境中，RNA等有机分子本身也是在进化与完善，随着当时生命的细胞还没正式的出现。 RNA分子的一个区室化过程 如果进化成真正的细胞，RNA分子世界需要一个区室化过程，也就是说RNA 不仅必须被分割区分开，而且要被固定起来装载足够的信息量。这种封装过程需要发生在一个足够小的空间中，这个空间和现在的细胞结构相似。最简单的事实就是分子与分子之间必须依靠在一起，进而发生化学反应。 2012年10月，美国宾夕法尼亚大学的研究者用聚合物的大分子创造了一种由RNA构成的类似原始细胞的结构模型。该研究团队在实验室中制造了一种无生命的细胞模型进行相关研究。他们的团队用聚乙二醇和葡聚糖准备了一种溶液剂，这些溶液剂形成了明显的富含聚合物的水体，在这种环境下RNA分子可以自然聚合。 研究团队发现，一旦RNA被封 装进富含葡聚糖的隔室中，分子就会自然链接，继而发生化学反应。 而且RNA分子随着浓度的增加，化 学反应的速率加快了约70倍。这说明在早期环境中，有机分子本身能够形成细胞结构，自己聚合，这些像细胞空间的分隔机制在地球早期环境中起到了催化剂的作用。研究团队还发现了这样一个现象：RNA 链越长，在溶液剂的浓度也就越 大。 在地球早期环境中的原始有 机分子汤中，类似细胞的区室化过程，可能属于多层区室化，这样就会为早期的生命形成塑造更好的环境，甚至生命的开始不是单独细胞的形成，也有可能是多族细胞的共生，这样细胞形成的开始就为多细胞生物的诞生打下了基础。 单独的蛋白质可以形成具有传 染性的朊病毒，单独的RNA也可以 成为具有传染性的类病毒。噬菌体是一种病毒，专门侵蚀细菌或者细胞，在细菌或者细胞外，不具有生命的任何特征，不能复制、传播、不具备活力。但是一旦接近目标，就会吸附在目标体上，把蛋白质外壳留在外面，并把自己的RNA注入细菌或者细胞体内，依靠寄主目标体内的物质进行复制、传播。这些病毒在细胞外是结晶体，不能定义为生命。但现代科学在创造环境下，也终于发现病毒能够在细胞体外复制。这些病毒突破了传统生命学的意义，却涉及生命起源的逻辑。 在另一个例子中，日本研究人员利用类似界面活性剂的分子、催化剂以及水制成双层膜，把混有从大肠杆菌提取的DNA（脱氧核糖核酸）和DNA合成酶的水注入双层膜，让膜包裹着含DNA的水，形成外观像细胞的直径1~10微米的球体。 通过让球体内**的温度升高至95℃再下降到65℃。在不断重复这种温度变化的过程中，加上酶的效用，DNA成功复制，经过20次反复，DNA增加至100多万倍。DNA增加后，再添加制作膜的有机化合物，部分DNA就附着到双层膜内壁，人造细胞开始膨胀，约4分钟后如同天然细胞分裂一样从中间断裂，形成新细胞。在实验中一个人造细胞能分裂出8~10个细胞。在这种实验中，即使使用人工合成的DNA，人造细胞也能实现同样的增殖。 区室化分割是生命细胞形成的一个必然条件，但是形成细胞并不太难。实验表明，在自然状态下，构成细胞外层的膜脂都是两性物质，都具有亲水的极性头和疏水的非极性的尾，大多数磷脂和糖脂在水溶液中能够自动形成双分子层结构。当这些兼性分子被水环境包围时，它们就聚集起来，将疏水的尾部埋在里面，亲水的头部露在外面与水接触。可能有两种形式：一是形成球状的分子团，把尾部包在里面；二是形成双分子层。 在地球早期环境中的原始有机分子汤中，类似细胞的区室化过程，可能属于多层区室化，这样就会为早期的生命形成创造更好的环境，甚至生命的开始不是单独细胞的形成，也有可能是多族细胞的共生，这样细胞形成的开始就为多细胞生物的诞生打下了基础。 细胞的形成 构成细胞外层的膜脂在水溶液中能够自动形成双分子层的球状分子团，对于细胞来说有活性的有机物分子外面形成一个区室性膜状结构并不困难。但是正如酶的结构一样，无论是无极物质还是有机物质，不同的结构就会拥有不同的性质。拥有一个膜状结构对于生命细胞的形成与进化具有决定性的作用，一个区室化的膜状结构会让细胞内那些有活性的有机物质形成一个独特的物理或者化学特性。他们能够协调、记忆、组装、运动、分工合作，无论这种膜状结构在生命形成的开始是否有现在的膜脂组成。英国格拉斯哥大学的李·克罗宁利用钨（占大多数），氧、磷混合形成的多金属氧酸盐在溶液中混合，让其自我组装成了像细胞一样的球体，使其拥有一些天然细胞膜的特征，并在其气泡内创建出了模拟生物细胞内部结构的分隔。他们朝气泡填充物质，通过让一些氧化物分子与感光染料结合来进行光合作用。研究结果表明，它制造出一个膜，当其受到光照时，可将水分解成氢离子、电子和氧，这就相当于光合作用的第一步。在之前克罗宁早已证明，可让多金属氧酸盐彼此互为基质来实现自我复制。 朊病毒是蛋白质病毒，具有传染性，颠覆了从DNA到DNA遗传传统观点。类病毒是一种裸RNA分子，也具有传统性。噬菌体病毒专门侵蚀细菌或者细胞，只有在接近细菌或者细胞的时候，才能够表现出活力。但是在细菌或者细胞体外，不具有生命的任何生命活力特征。这些病毒很多在细胞体外很多时候不被定义为生命体，属于结晶体。一些科学家发现，病毒能够在淋巴液中，豚鼠角膜组织等显示出活性，牛痘苗病毒正是在切碎的母鸡肾脏悬液中进行培养的，这些病毒突破了生命的定义，对生命起源的有机分子过渡却有了积极的意义。 部分病毒有自己的核酶，但还是要依靠细胞里面的环境才能够完成复制。 不过2010年英属哥伦比亚大学（UBC）研究者发现了一种世界上最大、最复杂的海洋病毒——Cafeteria roenbergensis病毒，这种大分子病毒，能够部分合成自己的蛋白质。这个发现模糊了生命与物质之间的逻辑。该病毒携带了令人难以置信的约73万个脱氧核糖核酸（DNA）碱基对，其中包括超过500个类似于基因的区域。这种病毒的基因组比一些细胞生物的基因组还大，它的遗传复杂性使科学家感到疑惑，不知道该把它归为“无生命”生物，还是“有生命”生物行列。一般认为病毒都很小，是简单生物体，只有少量基因。然而在这种病毒里发现的大量遗传机制，只能在有生命的细胞生物体里找到，它们需要很多基因才能产生DNA、RNA、蛋白质和糖。 一般情况下，病毒在活宿主细胞外无法自我复制，它们需要利用宿主提供的蛋白质进行复制，自我复制形式是区分“无生命”和“有生命”生物的分界线。 然而最新发现的这种巨型病毒却对上述归类标准发起了挑战，它们虽然仍需要一个细胞进行复制，但它们是在自己的基因组里进行编码的。这种病毒拥有大量基因，这些基因通常被活细胞用于修复它们的DNA损伤以及合成蛋白质和糖。它还拥有编码病毒复制需要，但是必须从宿主生物那里获取的一些蛋白质的基因。 科学家一般不会把病毒划归为活的生物体，这是因为病毒无法独立复制，但是像这样的巨大病毒——具有它们自己的蛋白质合成机制以及其他通常在活体细胞中才能够完成的功能——模糊了什么是活的有机体以及什么是非生命之间的界限，而且病毒能够在细胞外面进行培养，这些都说明了在原始生命进化中，像大病毒这种前生命物质，完全可以在有机物种完成向细胞生命的全进化过程。 在深海中有一种类似水母的动物。把它放在显微镜下观察，会发现它并不是“一种”动物，而是无数单细胞生物的集体。这些细胞各有分工，有的负责运动，有的负责捕食，有的负责传送养料。蚂蚁和蜜蜂的集体劳动也是分工合作。 在细胞内部，各种有机分子也是精密分工合作的，在多细胞生物体中，有机分子能够在细胞外完成自己的分工任务，为整个多细胞体服务。在细胞形成前的大有机分子时期，在一些地方把各种有机分子聚集一起，就会自然合作机制，有的扮演原始的细胞膜的作用，有的负责吸收能量，有的负责分配能量，有的负责记忆，这样一个原始形态的生命世界就会出现在地球上，而且这种生命的诞生不会是独立的，而是普遍的，甚至多样性。从生命的一开始，多细胞生物就可能共同出现了。 对于生命的演变来说，没有细胞前的地球，有机分子在形成细胞前，正如病毒一样，已经具有生命的活性。