幾百年以來，科學(xué)家們一直在研究生命起源之謎，創(chuàng)造了各種假說，如火山起源說、火星起源說、生命孢子說、宇宙飛船播種說等。這些假說都撇開了一個最重要的生命基礎(chǔ)：水！如果地球上沒有水，這些假說都無法成立。很顯然，地球水的起源和生命的起源息息相關(guān)，兩種起源應(yīng)該有某種關(guān)聯(lián)。

一、生命的基礎(chǔ)

生命的最基本單位是細胞，單個細胞也具有生命活動，而較高層次的生命都是由細胞組成的。所以，要研究生命，首先要從細胞開始。組成細胞的物質(zhì)有：水占85%~90%、蛋白質(zhì)占7%~10%、脂質(zhì)占1%~2%、糖類和核酸占1%~1.5%、無機鹽占1%~1.5%。很顯然，占細胞鮮重含量最高的物質(zhì)是水，其次是蛋白質(zhì)，而組成細胞架構(gòu)的物質(zhì)則是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)和水這兩種物質(zhì)中缺少任何一個，都不可能形成生命。所以，要研究生命的起源，必須同時研究水的起源和蛋白質(zhì)的起源，兩者缺一不可。

地球水的起源之謎已經(jīng)被解開，詳情請看“地球水的起源”�，F(xiàn)在只需要解決蛋白質(zhì)的起源問題。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N這四種原子以共價鍵的形式組合而成，由于它們是組成生命的基礎(chǔ)，所以就稱它們?yōu)樯�命元素。它們是如何組裝成蛋白質(zhì)的？弄清楚其中的變化過程，生命起源之謎也就被解開了。

二、普遍存在生命元素的場所

在自然界中，C、H、O、N這四種元素的單原子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，無法單獨存在，必須以共價鍵的形式結(jié)合成分子才能穩(wěn)定，如它們可以組成二氧化碳、氫氣、氧氣、氮氣等穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由于這些氣體很穩(wěn)定，所以我們很難把它們拆開來組裝成蛋白質(zhì)。如果上述四種元素的原子能夠單獨存在，用它們來組裝蛋白質(zhì)就容易得多了。水起源于地幔，蛋白質(zhì)是否也起源于地幔？現(xiàn)在就讓我們來看看，C、H、O、N這四種元素的原子在地幔中是否能單獨存在。我們可以從“金剛石的起源”中尋找答案。

金剛石由純凈的碳原子組成，它的成礦母巖是一種形狀特殊的礦物成分，稱之為金伯利巖。金伯利巖漿是自然界起源最深的巖漿，它來自200公里深的地幔，保存了大量的深部地質(zhì)信息�？茖W(xué)研究結(jié)果表明，金剛石由大量的自由碳原子聚合而成。地幔的厚度為2900公里，在如此浩瀚的地幔中要產(chǎn)生多少自由碳原子，才有可能把它們擠壓成金剛石？這個數(shù)量必定非常龐大！而以金剛石的形式上升到地面的自由碳原子數(shù)量只是地幔中自由碳原子數(shù)量的極少部分，換言之，即使自由碳原子在地幔中擁有龐大的數(shù)量，它們上升到地面的機率還不如買彩票中頭獎的機率大。這表明地幔中存在龐大的自由碳原子。

在中國含礦金伯利巖的人工重砂中發(fā)現(xiàn)了多種自然元素，它們是：C、Si、Fe、Cu、Sn、Au、Ag以及元素的互化物：碳硅石、硅鐵。據(jù)此可以推斷出，在地幔中必定大量存上述元素的自由原子。如此龐大的自由原子在地幔中是如何產(chǎn)生的？

三、合成生命物質(zhì)的場所

C、H、O、N這四個原子在自然界中無法單獨存在，但在地幔深處，壓力和溫度都很高，在那里這些原子可以處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以單獨存在。例如，根據(jù)上面的分析結(jié)果，在深度大于200公里的地幔中，就存在如下大量的自由原子：C、Si、Fe、Cu、Sn、Au、Ag。既然這些原子能夠單獨存在，那么，H、O、N這三個原子也能夠單獨存在。在自然界中有大量的氫氣、氮氣、二氧化碳等氣體，它們很穩(wěn)定，很難組裝成蛋白質(zhì)。在地幔深處有大量C、H、O、N等自由原子，它們組裝成生命物質(zhì)就顯得十分容易。例如，2個H原子和1個O原子在地幔深處相遇，很容易通過共價鍵的方式結(jié)合成水。這種結(jié)合方式算是最簡單的，成千上萬的自由碳原子結(jié)合在一起形成金剛石或石墨就更復(fù)雜了！要組裝復(fù)雜的蛋白質(zhì)，在自然界中本來是一件難以辦到的事，但換了一個環(huán)境——在地幔中就變得十分容易。那么，這些自由原子是如何形成的？

理論認為，地球內(nèi)部的溫度和壓力會隨深度而增加，地核的壓力超過300萬個大氣壓，溫度超過4000℃。

根據(jù)上述理論，可以進行如下推理：

在高溫高壓的地核內(nèi)，所有物質(zhì)的化學(xué)鍵都會斷裂，所有物質(zhì)都會變成自由原子。地核存在吸熱和放熱的過程，詳情請參看“地震能量的起源”，其網(wǎng)址為：http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=35073。當?shù)睾朔艧釙r，它就會推動地核內(nèi)的自由原子向上運動進入地幔。當?shù)睾宋鼰釙r，地幔中的物質(zhì)就會進入地核，它們的化學(xué)鍵就會全部斷裂而轉(zhuǎn)變成自由原子。上述過程是反復(fù)進行的。經(jīng)過無數(shù)次循環(huán)之后，質(zhì)量較大的自由原子逐漸下沉至地心，質(zhì)量較小的自由原子則向上運動。在向上運動過程中，壓力和溫度都在逐漸下降。在地核內(nèi)，化學(xué)鍵必須斷裂，只存在自由原子；在地幔的頂部，化學(xué)鍵難以斷裂，物質(zhì)以分子的形式存在。從外地核至地幔頂部約2900公里的范圍內(nèi)，必然存在一個特殊的區(qū)域。在這個區(qū)域內(nèi)，C、H、O、N等自由原子很容易以共價鍵的形式結(jié)合成分子。在這種情況下，這些自由原子就很容易以共價鍵的方式組裝成水、二氧化碳、氮氣、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。很顯然，這些物質(zhì)不穩(wěn)定，它們也會分解。但水和二氧化碳這兩種物質(zhì)的共價鍵很難斷裂，所以，在地幔中首先組裝成功的就是水和二氧化碳，而且它們的數(shù)量很大，特別是水。于是，組裝成功的氨基酸、蛋白質(zhì)等生命物質(zhì)多數(shù)和水混在一起。在通常情況下，分子量比較大的有機物會分解成分子量比較小的有機物，但也有特殊情況。例如，當有一股較大的能量從下往上推動水時，由于水的粘性比巖漿小很多，所以它會被快速推上至地幔頂部，混在水中的氨基酸、蛋白質(zhì)等生命物質(zhì)也會被帶到地幔頂部。這種成功的機率雖然很小，但在幾億年的時間里，就會存在大量的成功機會。于是，氨基酸、蛋白質(zhì)等生命物質(zhì)上升到地幔頂部的事實就再也無法改變。那時，這些復(fù)雜的生命物質(zhì)的共價鍵就無法斷裂，它們變得十分穩(wěn)定。經(jīng)過幾億年之后，在地幔上層便積累了大量的水、二氧化碳、氮氣、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。它們靜靜地潛伏在地殼的底部，等待奇跡的發(fā)生，等待地殼爆炸的到來！

所以，生命物質(zhì)是在地核和地幔中制造出來的。生命物質(zhì)的零部件——自由原子是在地核中制造出來的，用這些零部件組裝成生命物質(zhì)則由地幔來完成。所以，地核和地幔是合成生命物質(zhì)的場所！