你有没有想过这样一个问题，浩瀚的宇宙，因什么而精彩呢？是灿烂的星云、广袤无垠的星系、还是光都无法逃脱的黑洞呢？我想这些都不是，它们只是宇宙中的一种形态。这种状态就像是一幅精美的装饰画。而画的精美程度，取决于是否有青睐它的人，也就是观赏者。宇宙的观赏者，以目前的探索来看，可能就只有人类。或者说只有地球生物。生命或许就是让宇宙更为精彩的催化剂。
科学家认为地球诞生于46亿年前，是太阳系中距离太阳由近到远排第三的行星，大概在35亿年前生命在这颗蓝星上诞生。大家有没有想过这个问题，为什么地球成为了诞生生命天体？在太阳系的八大行星中，地球能够诞生生命的优势是什么？地球最原始的生命，又是从何而来的呢？
何为生命？
摆在我们面前的第一个问题，便是生命究竟是什么？我想屏幕前的您，见我提出如此幼稚的问题，是不是都准备拔出你40米的大刀了。你可能会说，生命不就是你、我、他、动植物以及微生物吗？你要是这样理解，确实没有问题。
但问题是病毒算不算生命呢？你可以说它是生命，也可以说他不是生命。说病毒是生命的科学家认为，病毒与我们熟知的无机物不一样，它们具有自我复制的能力，也就是说，一个病毒可以复制出更多的病毒。认为病毒不是生命的科学家认为：病毒不具备单独生存的能力，需要借助宿主的生命才能存活。所以在对生命的定义上，科学家没有统一的标准。
如果我们把病毒看做是一种生命，那么它就是比细菌还要简单的生命。因为它的结构极其的简单，只含有核酸，也就是我们常说的RNA和DNA,以及一点点的蛋白质。如果你上百科搜索，就可以看到这样的一段解释：病毒是一种非细胞生命形态，它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成，病毒没有自己的代谢机构，没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。其实这一段的定义也是模棱两可的，说它是非细胞生命状态，就是承认了病毒是一种生命。又说病毒离开宿主后，就不能完成自我繁殖，就不再是一种生命状态，而是一种化学物质。
那么，地球上出现的第一个生命是什么呢？是最简单的原核微生物，还是比原核微生物还要复杂的含有细胞的真核微生物呢？首先我们要弄明白什么是原核微生物和真核微生物。原核微生物是指即核质和细胞质之间没有明显核膜的细胞型微生物。简单的说，原核微生物就是无典型的细胞结构，没有核膜和核仁。染色体为单个裸露的DNA分子。比如细菌、支原体、立克次体、衣原体、螺旋体和放线菌等都是属于原核微生物一类。
真核微生物是一种具有细胞核膜，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器，且能够进行有丝分裂的生物。比如我们常见的真菌、显微藻类、黏菌等都是真核微生物。除此之外，生物学家对生命出现在地球上的这一事件，究竟算是一个非常偶然的事情，还是一个必然的事情，也存在很大的争议。
生命定义
我个人认为，生命在地球上出现，是一个非常偶然的事件。这种偶然的范围有多大呢？科学家认为，有可能整个银河系中只有地球存在生命。这是他们运用庞加莱回归理论进行计算的结果。那么什么是庞加莱回归呢？其实这是一种应用于统计物理等学科的理论现象。也就是说，宇宙中的任何一个粒子，在经过漫长的时间之后，就会回到无限接近原点的初始位置。请注意这里无限的接近，并不是重合。因为在时间的长度下，只能是接近，无法做到重合。当然了这个时间长度，也是我们无法衡量的。科学家认为一个粒子如此运动的一个周期，就叫做一个庞加莱回归。庞加莱回归又是如何计算宇宙生命出现的概率的呢？
到目前为止，科学家对生命的研究，给出了大概40余种的定义，但是没有一种是能够完全界定生命是什么？也就是说到目前为止人类依然没有弄清楚，地球上最早出现的原始生命究竟是什么？大多数都只是一些猜测和假想。
对此科学家认为：地球上出现的最早的原始生命，不会比一个只会复制自己的RNA病毒更为简单。为此科学家就从RNA出现在地球上的概率进行计算。地球的年龄大概在45亿年，在这样的时间长度中，一个简单的RNA出现的概率会是多少呢？假如这个概率小于千分之一，那么根据庞加莱回归的理论，基本上可以肯定的说整个银河系内只有地球上存在生命。因为整个银河系中的类地行星不会超过一千亿颗。为什么会是这样呢？这还得从开普勒太空望远镜说起。
生命诞生的概率
时间来到2009年3月6日，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，发射了世界首个用于探测太阳系外类地行星的飞行器——开普勒太空望远镜。在这一期的内容里，我就描述了开普勒太空望远镜的工作原理。我们知道开普勒采取的探测方式是行星从其母恒星前面经过的“凌日”现象。
开普勒太空望远镜从2009年3月服役开始，到2018年10月退休，在这9年的时间里，总共发现了2662颗系外行星。美国宾夕法尼亚州立大学根据开普勒太空望远镜观测的数据，进行了一项新的研究。研究结果表明，每4颗类日恒星中的行星里，只有有一颗和地球大小相似的行星。并在其恒星的宜居带内运行。那是不是说每4颗类日恒星中，就包含一颗类地行星呢？其实并非如此。
《天文学杂志》在2019年8月14日发表文章，说我们的银河系大概总共有2000亿颗恒星，其中类日恒星占总数的10%。也就是说银河系大概有200亿颗和太阳相似的恒星。根据宾夕法尼亚州立大学的研究结果，每4颗类日恒星中，就会出现一颗和地球大小相似的行星。我们暂且把这些行星称之为类地行星。综合计算，银河系中大概有50亿颗类地行星。这个数据远远低于庞加莱回归理论的千分之一。也就是说：有可能我们是银河系中唯一的生命。
如果广袤无垠的银河系中，真的只有地球存在生命，那么地球的原始生命又是从何而来的呢？对于这个问题，多年来科学家也一直在潜心研究，并提出了一系列的地球原始生命起源假说，其中最为著名的就是「原始汤」起源说和海底热液起源说。
原始汤
让我们把时间拨回到1871年，62岁的英国著名生物学家，查尔斯·罗伯特·达尔文在一封信中这样写道：“近30年来，科学家在世界各地的大洋海底相继发现海底热液和“黑烟囱”，很可能最早的生命是在一个热的小池子里诞生的，”而这个热的小池子则被称之为“原始汤”。
时间来到1929年，生物学家阿列克桑德.奥帕瑞和约翰·霍尔丹猜测早期的地球大气层缺少氧气。在这种恶劣的情况下，如果单分子受到紫外线或者闪电等强能量刺激，它们将形成复杂的有机物分子。
该学说认为早期地球环境使无机物合成有机化合物的反应较易发生。这个怎么理解，简单的说，大概在40亿年前后，天空中密切且频繁的闪电释放的巨大能量，和大气中甲烷、氨和氢等发生化学反应，地球原始海洋，就是这些有机分子的“原始汤”。最简单的单细胞就可能在原始汤中产生。虽然结构极为简单，但是它有着最基本的细胞结构。可以将其视为最简单的生命体
时间来到1953年，美国美国芝加哥大学研究生史坦利·米勒和加州大学圣地亚哥分校的研究生哈罗德·尤列组建一个实验小组，实验的目的就是在一个密闭的装置里，模拟原始地球闪电持续对大气成分进行火光花放电，会发生什么，进而证明原始汤理论是否可靠。一切准备就绪后，一个令人兴奋的放电实验就此开始了。他们用电火花代替闪电，用一种接近原始大气的混合气体，代替原始大气。并不断的释放电火花点击这种代替原始大气的混合气体。就在此时，神奇的事情发生了。
混合气体中的甲烷里有15%的碳发生了转移，形成了水溶性有机小分子，其中包括四种氨基酸和氰化氢、甲醛等。你可不要小看这四种有机分子，他们可是构成生命最基本的单位。氨基酸是组成蛋白质的成分，而蛋白质是生命体不可缺少的有机物；甲醛分子是结合生成组成RNA的一种核糖，而RNA是生命体中决定蛋白质性质的物质；氰化氢也可以进一步结合成腺嘌呤，腺嘌呤是生命体中遗传物质DNA的组成成分。也就是说，科学家通过这个实验证明了，生命确实可以通过简单的化学反应，在原始汤中诞生。这个实验后来也被称为米勒-尤列实验。
海底热液
在1871年达尔文在信中就提到了黑烟冲囱，并认为黑烟囱是周围的海水很有可能就是原始汤。但是就当时的科学技术而言，达尔文的这种假设，自然也没有办法得到证实。直到100年后，也就是1978年。美国的阿尔文号深海潜艇，在东太平洋洋中脊的轴部位置进行深海考察，并在此处采得由黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿组成的硫化物。
这个阿尔文号深海潜艇是一个深海探测潜艇，是上世纪60年代初，根据美国明尼苏达州通用食品公司(General Mills)的一位叫做哈罗德 (Harold Froehlich)的 机械师设计建造的，最初的潜水深度为1868米。后经过不断的改进，在1994年时其潜水深度达到了4500米
到了1979年，阿尔文号深海潜艇又在太平洋的同一个位置的海底熔岩上，发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱。大约有350℃的含矿热液从烟囱中喷出，与周围海水混合后，产生沉淀变为"黑烟"。我们知道深海的温度只有0摄氏度，然而观测发现黑烟囱附近的海水温度却高达350℃到400℃。并且在黑烟囱周围的海洋生物的种类和数量都极为丰富。科学家认为喷溢海底热液的出口往往能够形成黑烟囱。
随着对海底热液喷口的生态的深入研究，科学家发现海底热液环境竟然和地球早期的原始环境很相似。在海洋刚刚形成时，海底热液活动使得地球内部的热量向外输导，同时产生大量的金属元素和气体。通过物理和化学的条件改变，使得原始海洋中富含丰富的还原态的铁、铜、锌、铅、锰等金属离子，以及甲烷、氢气和硫化氢等气体。
当然了海底热液喷口的液态水环境非常的稳定，温度长期维持在70℃~100℃的区间。并且形成了化学梯度，对小分子形成大分子的化学反应更为有利，也就是说这样的环境，和丰富的金属矿物质，成为了有机化学反应的催化剂。
由于植物还没有诞生，地球上还无法形成光合作用。所以此时的大气中几乎是不含有氧气的，反而二氧化碳的浓度却很高。因此科学家断定，当时的海洋呈酸性，也正是因为早期海洋海底热液喷口的特殊性质，使得生命开始在海底热液喷口的周围悄悄的萌芽了。
自上世纪60年代的《分子进化钟》问世，就将古老的进化学与新生的分子生物学绑定到了一起。通过“分子进化钟”，科学家对对地球上所有的生物进行基因测序，并勾勒出了地球生命发展的进化树。经过无数次的基因测序和对比，结果发现地球上所有生物都有一个共同的祖先——微生物。巧合的是，科学家从海底热液喷口周围环境中分离得到的嗜热古菌生长的平均温度超过了80℃。也就是说诸如嗜热古菌这样的微生物，是完全能够在古代海洋中存活的，这也算是生命起源于海底热液喷口的核心证据。
科研障碍
大家有么有发现一个问题，那就是为什么科学家在研究地球原始生命的起源的难度往往比研究人类起源、动物起源、植物起源更大呢？这主要是后者不论多少物种都有很多的化石证据，甚至也可以进行线粒体追溯至数十万年前的先祖，就比如人类进化学说中，被认为是人类的共同母系祖先就是线粒体夏娃。而原始生命诞生于40亿年前左右，在如此漫长的时间里，地球经历无尽的沧海桑田的变化，很多岩石被风化沉积早已变质了，想找到第一个细胞形成时的化石记录几乎是不可能的。这也是研究原始生命如何诞生的最大关卡。