現(xiàn)在所有的物理學(xué)家都普遍認(rèn)為，宇宙的衰減最好的定義是宇宙中有限能量的定性衰減率。

能量的退化每時(shí)每刻都在我們周圍發(fā)生�；氐綄W(xué)校的科學(xué)課上，我們知道能量從來不會(huì)被創(chuàng)造或破壞，它只是從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。能量永遠(yuǎn)不會(huì)丟失，只是它的狀態(tài)被轉(zhuǎn)移到各種不同的形式。電能被傳送到燈泡中，產(chǎn)生光和熱。熱是一種質(zhì)量較低的能量形式，它的‘組織性’不如電子，而電子在自然界中被認(rèn)為質(zhì)量高得多、‘組織性’也強(qiáng)得多。

來自太陽的光線可以整天照射在汽車上，它的能量被油漆吸收，暫時(shí)儲(chǔ)存起來，因?yàn)闊崃繒?huì)讓車身摸起來很熱。太陽落山后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這些熱量會(huì)被困在內(nèi)部，并將其儲(chǔ)存的所有熱能繼續(xù)向外輻射。

這里的關(guān)鍵字是“全部”，這個(gè)熱量被輻射，直到它所保留的所有能量被消耗掉，這等于它接收到的能量。這種能量的輸出形式與接收到的不一樣。令人難以置信的有序、高質(zhì)量的光子能量退化為無序的輻射熱能，就像宇宙中的其他一切一樣，符合熱力學(xué)第二定律。

熱力學(xué)第二定律指出：“孤立系統(tǒng)的熵永遠(yuǎn)不會(huì)減少，因?yàn)楣铝⑾到y(tǒng)自發(fā)地向熱力學(xué)平衡演化——最大熵的狀態(tài)�！蓖瑯�，永動(dòng)機(jī)是不可能的，這可以通過量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)更好地理解和證明。隨著時(shí)間的推移，在一個(gè)孤立的物理系統(tǒng)中，溫度、壓力和化學(xué)勢(shì)的差異減小，最終導(dǎo)致熱力學(xué)平衡狀態(tài)。

如果任何物體在‘沐浴陽光’后沒有將能量降低到熱力學(xué)平衡，那么熱能就會(huì)被儲(chǔ)存起來，隨著時(shí)間的推移，它會(huì)獲得越來越多的熱量，直到所討論的物體超過它的熔點(diǎn)，這個(gè)事件在宇宙中不斷發(fā)生。

在大約138.2億年前的大爆炸期間，宇宙中的所有物質(zhì)都是最高質(zhì)量的能量。它降解為質(zhì)量較低的能量，為我們提供了元素周期表，其中電子，中子和質(zhì)子被撕裂，產(chǎn)生了豐富的分子，最終產(chǎn)生相互作用和吸引形成的惰性氣體和塵埃顆粒。物理定律支配著這一切，就像它們支配著天空中的恒星一樣，支配著我們太陽系的軌道行星，支配著我們身體中的分子，支配著構(gòu)成這些分子的原子粒子。

對(duì)于一個(gè)人來說，試圖理解宇宙的規(guī)模有多大，在亞原子的層面上物質(zhì)有多小，有多易逝，對(duì)許多人來說幾乎是不可能的。即使觀察我可見尺度的小小宇宙時(shí)，對(duì)于許多人而言，都是同樣的不可接受的，要么是因?yàn)槿狈?duì)宇宙定律的理解。要么只是純粹的無知。

人類，作為活著的有機(jī)體，有一個(gè)開始和一個(gè)結(jié)束。我們是生命有限的生物，因此，我們不可避免地死亡。在今天的信息時(shí)代，人類的大腦可以輕松應(yīng)對(duì)足夠多的數(shù)據(jù)，盡管地球看起來是平的，它實(shí)際上是一個(gè)球球的巖石，由液體包裹，在它的軸線上以每小時(shí)1000英里的速度旋轉(zhuǎn)，以67,000英里每小時(shí)的速度繞著太陽運(yùn)行。

現(xiàn)在嘗試將其提升到一個(gè)新的水平，嘗試向一個(gè)在三維平面內(nèi)生活和呼吸的人解釋，他們想要真正理解生命的意義，但卻努力將其理解為事實(shí)的概念。根據(jù)明確的自然規(guī)律，然后嘗試向他們解釋復(fù)雜的弦理論，吸引力，時(shí)間定律，空間的10維度以及通過其平面的能量運(yùn)動(dòng)以及粒子標(biāo)準(zhǔn)模型的物理學(xué)，會(huì)把窮人的思緒從這里吹到廷巴克圖。

事實(shí)是，人類正開始真正理解這些真理，人類不可能從一個(gè)好戰(zhàn)的、迷信的靈長(zhǎng)目動(dòng)物種族進(jìn)化到一個(gè)更高意識(shí)的共生層次，而不放棄我們頹廢而自我滿足的史前時(shí)代陳舊的感性觀念。

化學(xué)勢(shì)是生命存在的原因。理解這一事實(shí)意味著科學(xué)家們現(xiàn)在能夠從一些小的化學(xué)物質(zhì)中創(chuàng)造生命。很少有人知道，在2010年，科學(xué)家們首次創(chuàng)造了人造DNA和人造單細(xì)胞，把它們結(jié)合在一起創(chuàng)造了一個(gè)人造的，完全人工的生命形式，但這是真的。它的人工DNA是在一個(gè)計(jì)算機(jī)化的基因測(cè)序器中產(chǎn)生的，該測(cè)序器產(chǎn)生了485個(gè)基因，每條基因由100萬個(gè)堿基對(duì)組成。相比之下，人類基因組由2萬個(gè)基因和30億個(gè)堿基對(duì)組成。

這種完全人工生命是早期成功創(chuàng)造第一個(gè)合成細(xì)菌基因組的自然進(jìn)展，該基因組由位于馬里蘭州羅克維爾的J. Craig Venter研究所（JVCI）的17名研究人員創(chuàng)建，2007年早些時(shí)候，將基因組從一個(gè)生物體移植到另一個(gè)生物體，從而將一種活的微生物物種重新設(shè)計(jì)成另一個(gè)物種，揭示了DNA是生命軟件并且DNA決定細(xì)胞表型的觀念。

完全合成的細(xì)胞在DNA“軟件”插入細(xì)胞“硬件”后成功“重啟”，就像現(xiàn)代計(jì)算機(jī)程序一樣。

將其與計(jì)算機(jī)程序相比，這聽起來像是一個(gè)奇怪的類比，但今天科學(xué)家可以將完整的數(shù)據(jù)集編碼成DNA序列。位于劍橋附近欣克森的歐洲生物信息學(xué)研究所的學(xué)生們用G、T、C和A來存儲(chǔ)信息，作為一項(xiàng)“有趣的練習(xí)”，他們成功地用DNA編碼寫出了莎士比亞154首十四行詩的全部?jī)?nèi)容。

其中一首用DNA寫成的十四行詩只有百萬分之三克重！考慮到這一點(diǎn)，我們的遺傳學(xué)家可以在一克DNA中產(chǎn)生足夠的DNA代碼作為“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”，這比在一百萬張CD上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)還要多。

這兩種形式的人工生命都帶有遺傳水印，以便在繁殖過程中對(duì)合成的DNA進(jìn)行遺傳跟蹤。事實(shí)上，與任何傳統(tǒng)的數(shù)字復(fù)制方法相比，使用DNA復(fù)制數(shù)據(jù)每pb的錯(cuò)誤更少。

現(xiàn)在，基于相對(duì)簡(jiǎn)單的微生物，如支原體，已經(jīng)產(chǎn)生了合成生命形式的第一步，科學(xué)家們正處于創(chuàng)造新生命形式的陣痛中，這與自然界中發(fā)現(xiàn)的任何生物都截然不同�，F(xiàn)在，三個(gè)完全由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的人工基因組的不同版本正在被構(gòu)建，以觀察這些新設(shè)計(jì)中的任何一個(gè)是否具有活細(xì)胞的功能。這些設(shè)計(jì)都是為了尋找創(chuàng)造自由生命體所需的最小基因組數(shù)量。

自然界中已知的最小的微生物基因組屬于生殖支原體，有525個(gè)基因編碼了58萬個(gè)DNA化學(xué)節(jié)點(diǎn)。這個(gè)基因組中有多少是生命所必需的，仍然是這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)之一。遺傳學(xué)家認(rèn)為，在30億年的時(shí)間里，生命在自然選擇的過程中發(fā)生了一些雜亂無章的隨機(jī)變化，很多基因組被認(rèn)為是沒有必要的雜亂無章，這是達(dá)爾文無定向進(jìn)化的結(jié)果。

被創(chuàng)造的基因組可以被基因工程用于廣泛的代謝譜，因此可以為特定功能創(chuàng)造各種生物體，具有創(chuàng)造液態(tài)碳?xì)浠衔锏臐撛谇熬�，類似于今天的運(yùn)輸燃料；或者能夠重新設(shè)計(jì)一種全新的藻類基因組，以達(dá)到燃料生產(chǎn)的最高產(chǎn)量。

今天，遺傳學(xué)家現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)生物有機(jī)體，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)和新陳代謝可以設(shè)計(jì)成以二氧化碳為原料，將其轉(zhuǎn)化為甲烷，用于二十一世紀(jì)的氣候燃料解決方案，或更具體地說是代謝長(zhǎng)鏈糖的能力，如作為木材中的纖維素和木質(zhì)素，是一種更經(jīng)濟(jì)的純碳燃料副產(chǎn)品; 對(duì)于各種商業(yè)上可行的議程，或者用于將大量微生物食品轉(zhuǎn)化為大量燃料的細(xì)菌或以硫?yàn)樯氖澄铩?/p>

我們今天生活在一個(gè)可以將基因組數(shù)字化并通過互聯(lián)網(wǎng)將信息傳輸?shù)綌?shù)字生物轉(zhuǎn)換器的世界里，數(shù)字生物轉(zhuǎn)換器可以將計(jì)算機(jī)合成的DNA轉(zhuǎn)化為真正的活細(xì)胞。世界上最偉大的遺傳學(xué)家們正在努力創(chuàng)造生命設(shè)計(jì)的基本原則，以便重新設(shè)計(jì)它。在我們星球的早期，10億年之內(nèi)地球上就已經(jīng)有微生物了。造成這種現(xiàn)象的原因與今天科學(xué)家們用來將生命注入有機(jī)體的化學(xué)勢(shì)相同。汽車電池的化學(xué)式和地球上生命存在的化學(xué)式是一樣的。

海底火山羽狀物的原始噴口現(xiàn)在仍然存在于海底的一些地方，在巨大的火環(huán)周圍是熾熱的、潛伏的化學(xué)羽狀物，火環(huán)表明緩慢漂移的大陸構(gòu)造板塊留下了疤痕。一堆堆的堿性噴口形成了豐富的質(zhì)子梯度，使生命能夠在富含礦物質(zhì)的水域中茁壯成長(zhǎng)，并具有一定的熱容量，為化學(xué)原始生命提供了一個(gè)潛在的生存空間。

生命在我們星球的早期蓬勃發(fā)展，因?yàn)樗昧诉@些早期生命羽流的自然質(zhì)子梯度。不僅是能源，而且富含生命所需的所有原材料，包括氫、二氧化碳、鐵、鎳和硫磺等礦物質(zhì)。

想象一下，如果你手里拿著一個(gè)球，然后把它扔到地上。這個(gè)球具有重力勢(shì)能，正好等于它上升到那個(gè)高度所需要的能量。能量在下落時(shí)被耗散，將所有這些能量釋放為較低質(zhì)量的動(dòng)能、熱能和聲能。這種勢(shì)能是質(zhì)子梯度的化學(xué)當(dāng)量，質(zhì)子梯度是通過一種稱為生命瀑布梯度的過程來傳導(dǎo)能量的。

生命以我們星球上的每一種形式存在，只需要一件事：質(zhì)子梯度。在今天的每一個(gè)活細(xì)胞中，都包含著早期的歷史記錄，它們今天的功能與40億年前完全相同。

所有生物都含有線粒體，這是一種微小的電池，為生命過程提供能量，利用質(zhì)子梯度產(chǎn)生能量來維持生命。對(duì)任何通過電子顯微鏡觀察的外行人來說，人、螞蟻、魚、蘑菇、植物或細(xì)菌的線粒體是很難分辨的。生物體從有序的能量中創(chuàng)造出復(fù)雜、無序的能量，從而保持著不可避免的衰變的平衡。不可避免的衰減是熱力學(xué)第二定律，也是宇宙中永遠(yuǎn)無法被打破的普遍真理之一。

生命之所以能夠存在，是因?yàn)樗梢援a(chǎn)生大量無序的能量，來支持我們細(xì)胞賴以生存的公共共生關(guān)系。當(dāng)能量的配額小于生命持續(xù)存在所需要的能量，并且共生依賴的過程無法再維持時(shí)，生命就結(jié)束了。隨著宇宙年齡的增長(zhǎng)，它所包含的能量隨時(shí)間從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。星系、恒星和行星誕生了，當(dāng)宇宙中所有的能量都保持不變時(shí)，隨著每一次轉(zhuǎn)化，這些能量變得越來越無用，越來越無序。

每千克人體產(chǎn)生的熱量是太陽的6000倍。把純粹的能量轉(zhuǎn)換成更無序的能量，如熱能、動(dòng)能和化學(xué)能，是我們存在的全部原因。通過遺傳密碼使我們的物種永久存在意味著我們繼續(xù)生命的循環(huán)。所有被共生細(xì)胞吸收的能量都存在于我們出生之前，并在我們不可避免地死亡后持續(xù)存在。所有生物的生命力，存在于我們所有人體內(nèi)的無序能量，將永遠(yuǎn)存在于宇宙中，因?yàn)樗鼜奈幢粍?chuàng)造，也永遠(yuǎn)不會(huì)被摧毀。

僅僅通過活著，我們就成為了推動(dòng)宇宙進(jìn)化的永恒能量轉(zhuǎn)換的一部分。通過將如此多的能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，生命能夠維持自身的一小部分秩序，這是一種非常好的平衡，其秩序剛剛好，足以抵御宇宙不可避免的衰變。

生物從更廣闊的宇宙中借用秩序，并把它變成無序。作為物理結(jié)構(gòu)，生命仍然遵循所有的物理定律。世界上的基本宗教不會(huì)讓你相信生活中有什么神奇的神秘主義。變色龍的舌頭、蚱蜢的跳躍、蜂鳥的盤旋都符合非常簡(jiǎn)單的物理定律。這些物理定律與描述恒星的發(fā)光、行星的軌道和降雨的規(guī)律是相同的。

所有的生物都有相同的命運(yùn)。你將死，作為出生到生命的直接結(jié)果。然而，生命本身，就會(huì)永存。生命與宇宙中每一個(gè)過程的區(qū)別在于，生命可以通過傳遞其形式和集體共生記憶而繼續(xù)存在，通過復(fù)制其每一個(gè)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)順序來重建自身的力量。

脫氧核糖核酸(脫氧核糖核酸的縮寫)于1869年首次被發(fā)現(xiàn)，但直到1943年才被證明在基因遺傳中的作用。

1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克確定了DNA的結(jié)構(gòu)是一種雙螺旋聚合物，一種由兩條相互纏繞的DNA鏈組成的螺旋。每條鏈都由一長(zhǎng)鏈的單體核苷酸組成。DNA的核苷酸由脫氧核糖糖分子組成，它與一個(gè)磷酸基和四個(gè)含氮堿基之一相連：兩個(gè)嘌呤(腺嘌呤和鳥嘌呤)和兩個(gè)嘧啶(胞嘧啶和胸腺嘧啶)。

鳥嘌呤，胸腺嘧啶，胞嘧啶和腺嘌呤給了我們四個(gè)字母G,T, C和A我們?cè)谶z傳學(xué)中使用它們來描述DNA結(jié)構(gòu)。這些核苷酸通過一個(gè)核苷酸的磷酸鹽和另一個(gè)核苷酸的糖之間的共價(jià)鍵連接在一起，形成一個(gè)磷酸鹽-糖的主干，含氮的堿基從中突出。每條鏈都由堿基之間的氫鍵連接在一起。

這些鍵的序列非常特殊，因?yàn)橄汆堰手慌c胸腺嘧啶結(jié)合，胞嘧啶只與鳥嘌呤結(jié)合。DNA分子是高度穩(wěn)定的，允許它們作為模板，復(fù)制新的DNA分子，以及生產(chǎn)和隨后轉(zhuǎn)錄相關(guān)的核糖核酸分子，RNA。

任何編碼細(xì)胞合成特定蛋白質(zhì)的DNA片段都被稱為基因。DNA簡(jiǎn)單地通過分裂成兩條單鏈來復(fù)制自己，每條單鏈都充當(dāng)一條新鏈的模板。然后，每條新鏈都按照雙螺旋結(jié)構(gòu)中存在的堿基間氫鍵配對(duì)的相同原理復(fù)制。產(chǎn)生了兩個(gè)新的雙鏈DNA分子，每一個(gè)都包含一條原鏈和一條新鏈。

在每個(gè)細(xì)胞內(nèi)，DNA被排列成密集的蛋白質(zhì)復(fù)合物，稱為染色體。由于蛋白質(zhì)翻譯過程的生物化學(xué)性質(zhì)，這種遺傳密碼被表示為一個(gè)RNA表，我們稱之為“密碼子”。密碼子是基因指令，在分子水平上構(gòu)建非常特殊的生命形式，無論是細(xì)菌、真菌、植物、魚類、爬行動(dòng)物還是哺乳動(dòng)物。

病毒的遺傳物質(zhì)可能是單鏈或雙鏈DNA或RNA。許多病毒以單鏈RNA的形式攜帶遺傳物質(zhì)，并能產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶，逆轉(zhuǎn)錄酶能從RNA鏈中產(chǎn)生DNA。在人類基因組富含鳥嘌呤的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了四種被稱為g -四鏈復(fù)合體的DNA鏈。每個(gè)密碼子編碼20種氨基酸中的一種，而這些氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成部分，而蛋白質(zhì)又是地球上所有生命的組成部分。

就像計(jì)算機(jī)程序一樣，DNA是一種古老的、美麗的、有點(diǎn)過時(shí)的化學(xué)生物記錄設(shè)備，在許多方面與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件相似，后者記錄了之前所有的遺傳親代歷史。它使用4位G、T、C和A進(jìn)行編碼和解碼，而不是二進(jìn)制的1和0。

一種解釋的分子機(jī)器語言，類似于今天的通用語言運(yùn)行時(shí)框架使用的“匯編語言”，在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行編譯或動(dòng)態(tài)重新創(chuàng)建。用同樣的類比，我們的大腦更像是接收電信號(hào)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫，類似于今天的SQL腳本，而我們的記憶則相當(dāng)于被稱為“存儲(chǔ)過程”的關(guān)系數(shù)據(jù)庫子程序的編程。

這些極客的比喻還在繼續(xù)，這種方式會(huì)讓杰里米克拉克森為自己的得意洋洋感到自豪，因?yàn)樗岢隽艘粋�(gè)不可否認(rèn)的相似性，即我們的神經(jīng)元和激素是現(xiàn)代面向?qū)ο缶幊陶Z言(如c#、c++、VB)的計(jì)算等價(jià)物。NET或Java，或現(xiàn)代過程編程語言，如Visual Basic、Perl或PHP。

甚至遺傳密碼的存儲(chǔ)，DNA中的密碼子是存儲(chǔ)在一個(gè)連接字符串，也用于計(jì)算機(jī)編程，字符串是放置在一個(gè)文件系統(tǒng)使用密碼子作為元數(shù)據(jù),就像微軟的NTFS文件系統(tǒng)，剩下的就像一個(gè)Linux的單片系統(tǒng)存儲(chǔ)內(nèi)存分配方法，不容易受到連續(xù)的退化。

簡(jiǎn)單的事實(shí)是，生活不必是一種神秘而神奇的力量，隱藏在無數(shù)宗教中的神。理解科學(xué)的全部光輝，就像理解古代人類文明的任何諺語、啟示或寓言一樣，是奇妙而令人驚奇的。

宗教是人的，不是上帝的，沒有人能反駁這一點(diǎn)。信仰任何宗教，似乎都類似于普遍的物理定律，就像自我強(qiáng)化的錯(cuò)覺在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和確鑿證據(jù)面前飛揚(yáng)。從歷史上看，宗教是由世界各地的帝國和政府的政治意志建立起來的，這種政治意志已經(jīng)延續(xù)了幾千代人，目的是向人民大眾灌輸恐懼和秩序。

如果你走的是一條既定的道路，為什么我們要?jiǎng)?chuàng)造一些廉價(jià)的神話和怪物，讓這個(gè)世界看起來不那么正常，更奇怪，更有趣。特別是當(dāng)這個(gè)美麗、令人驚嘆、令人敬畏、令人驚嘆的自然世界的奇觀就在這里，此刻就在我們腳下，讓每個(gè)人都能發(fā)現(xiàn)這個(gè)我們稱之為家園的神奇星球。