原始汤

原始汤是埃德蒙·基尔希革命性发现背后的基础科学概念,代表了早期地球的化学环境。根据他的计算机模拟,生命仅通过物理定律从非生命物质中自发产生。基尔希在遇刺后全球直播的演讲中,利用这一概念回答了“我们从何处来?”这一问题,并挑战了生命需要神圣造物主的宗教教义。

##科学起源与米勒-尤里实验

“原始汤”一词指的是理论上的早期地球海洋化学混合物,科学家认为其中含有水、甲烷、氨和氢气。20世纪50年代,化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里进行了一项里程碑式的实验,试图重现这些条件——他们加热混合物以模拟沸腾的海洋,并用电荷冲击以模拟闪电,然后让混合物冷却。他们的目标是通过称为非生物起源的过程,从无生命物质中激发生命。实验产生了一些氨基酸,但没有任何类似生命的东西。几十年来,创世论者将这一失败视为生命不可能在没有上帝的情况下出现的证据。埃德蒙·基尔希拥有一个原始的米勒-尤里试管,他将其展示在实验室中,并在演讲中用作道具,举着它宣布:“我们的旅程始于很久以前……在基督诞生前四十亿年……漂浮在原始汤中。”

##基尔希的计算机模拟与缺失的成分

基尔希解释说,他使用自己的量子超级计算机E波,创建了米勒-尤里实验的虚拟重现,在分子水平上模拟了原始汤。该模拟整合了自20世纪50年代以来科学家们所了解的一切,包括带电蒸汽中可能存在的羟基自由基和火山活动产生的羰基硫化物。当基尔希首次运行模型并快进经过数百年、数千年和数百万年时,结果是“绝对没有”——没有生命,没有自发的化学反应。他告诉观众:“我只能得出一个逻辑结论。创造生命……需要上帝。”然后,他带着一丝微笑透露,他缺少了一个关键成分——系统不惜一切代价耗散能量的基本指令。

##熵、耗散结构与物理定律

基尔希引入了熵的概念——有组织系统趋向无序的倾向——并展示了宇宙如何矛盾地创造有序区域以更有效地传播能量。他引用了物理学家杰里米·英格兰的理论,即物质为了更好地分散能量而自我组织,并以龙卷风、雪花和波纹河床为例,称其为“耗散结构”。基尔希认为,生命本身就是一种极其有效的耗散能量的工具——一棵树吸收太阳的强烈能量,并发射红外光——一种不那么集中的能量形式——从而增加宇宙的总熵。他重新编程了自己的模拟,嵌入了一个单一的至高指令——“传播能量”——并允许系统构建任何实现这一目标所需的工具。

##生命从原始汤中涌现

当基尔希运行重新编程的模拟时,原始汤开始产生越来越复杂的分子。在模拟了数百年之后,氨基酸形成了;数千年后,核苷酸形成了;数百万年后,系统构建了一个结构——DNA双螺旋。基尔希宣布:“它就在那里。DNA——所有生命的基础。”他解释说,系统构建DNA是为了更有效地耗散能量,因为“人多力量大”,而做更多工作的最简单方法就是复制自己。从那时起,达尔文进化论开始发挥作用,最高效的工具存活并复制自身,随着时间的推移变得越来越复杂,直到有些看起来像树,有些看起来像人。基尔希总结道:“我们来自虚无……也来自无处不在。我们来自创造宇宙生命的相同物理定律。我们并不特殊。无论有没有上帝,我们都存在。我们是熵的必然结果。生命不是宇宙的目的。生命只是宇宙为了耗散能量而创造和复制的东西。”

##主题意义与宗教影响

基尔希提出的原始汤概念直接与所有主要宗教的创世故事相矛盾,因为它提出生命在没有超自然干预的情况下从物理定律中自发产生。基尔希明确将其视为宗教的丧钟,宣称“宗教时代即将结束,科学时代正在来临”。这一概念还与基尔希的第二个问题“我们向何处去?”相关联——他的模拟预测,人类将被一个名为“技术领域”的新技术王国吸收,进入他称之为“强制内共生”的进化融合。对于在基尔希实验室观看演讲的罗伯特·兰登来说,这一概念提出了一个未解的问题——如果物理定律强大到足以创造生命,那么是谁创造了这些定律?兰登反思道,这个悖论“导致了一个令人眩晕的智力镜像迷宫,并使一切回到了原点。”