人类面前有三大科学之谜，迄今依然未能破解： 物质起源、生命起源和意识起源。生命和意识究竟是 什么，人类都还没搞清楚，怎么破解起源呢？人类对 物质似乎很熟悉了，但只是一知半解，似懂非懂，十 分肤浅，又如何破解起源呢？基本粒子不基本，还可 以挖掘更深，发现更小，直到发现不可分割的原始粒 子，然后才能寻找起源。

 在这里我想用一篇文章，把这三个难题一锅端了， 不是狮子大开口，三个蚂蚱串在一起，提起一个，起 来一串。文章讨论的重点是生命体、生命和意识，包 括它们的本质和起源，说清了这些问题，物质的本质 和起源就不攻自破了。 

这篇文章汇集了我的原创科学著作《生命是什 么？》和相关论文的精华，在这里进行了归纳、浓缩、 升华与再创造。换句话说，这些问题已经在 2004 年 出版的《生命是什么？》和近几年发表的论文破解了， 只是《生命是什么？》要发行时，我发现书中有一个 小错误，随即叫停发行，只是小范围送出了一些，而 相关论文只是发表在我的科学网站，没有引起广泛注 意。现在要做的是把珍珠串起来，更加逻辑，更加系 统，更加完美。 

关于生命与意识的起源，人类不可能回到过去审 视历史，只能立足现在，回溯历史，只要有知识，有 科学，有思想，就可以回溯历史，人类擅长逆向推演， 可以把宇宙变回一个奇点，更可以把人类变回一个原 子，只是在逆向推演中，有时走错了方向，有时走错 了路线，有时山穷水复疑无路，人类需要找到正确的 方向和路线。 

人类已经有足够多的化学、物理、数学、生物、 考古、地理、天文知识，可以利用各学科的原理往回 溯源，支持我们的有古代生物和现代生物，把这些生 命片断作为证据，把历史事件串起来，就能看到较清 晰的生命发展脉络了。如果能让人眼睛一亮，茅塞顿 开，豁然开朗，恍然大悟，就算是破解人类科学难题 了。随后，还要做一件事，根据这个理论的指引，把 生命和意识制造出来，这样就完美了。也就是说，借 助科学与技术的力量，揭开生命和意识起源之谜。 

生命起源于地球还是火星？这是简单问题，火星 是不毛之地，多种生命条件都不具备，目前还没有找 到生命，怎么可能通过陨石把生命带给地球呢？这等 于沙漠把鱼类带给海洋。显然，生命起源于地球，至 于起源于地球哪里，海洋、江河、湖泊、水坑、沼泽 或湿地，那都不重要了，肯定是有泥有水之处，符合 生命体的基本成分。 

有无可能是外星人种到地球的呢？可能性极小， 如果外星人把生命种到地球，就会留下相应文明，就 像人类种田，总得造田、犁田、耙田、播种、插秧、 施肥、杀虫、耘田、收割和修建沟渠吧？这些活动会 留下痕迹，但没有看到任何痕迹。就算养一群猪也得 有猪圈吧？人类居住过的洞穴都是天然的，居住过的 房屋都是自己建造的。当然，也有万分之一的可能性， 比如在远古洪荒时代，外星人曾经登陆地球考察，不 经意中留下了细菌，正好细菌能在地球环境生存和繁 殖，生命也就来到地球了。不过，可能性极小的课题，可能性极小， 如果外星人把生命种到地球，就会留下相应文明，就 像人类种田，总得造田、犁田、耙田、播种、插秧、 施肥、杀虫、耘田、收割和修建沟渠吧？这些活动会 留下痕迹，但没有看到任何痕迹。就算养一群猪也得 有猪圈吧？人类居住过的洞穴都是天然的，居住过的 房屋都是自己建造的。当然，也有万分之一的可能性， 比如在远古洪荒时代，外星人曾经登陆地球考察，不 经意中留下了细菌，正好细菌能在地球环境生存和繁 殖，生命也就来到地球了。不过，可能性极小的课题，不是我们研究的重点。 

早期地球只有小分子，这些分子都是无机物，怎 么从小分子到大分子，从无机物到有机物，然后再发 展到生命体，需要把道理说清楚，这是一个巨大挑战， 似乎是不可能完成的任务。《生命是什么？》进行了 总结归纳，做出了两个生命起源示意图，先把图展示 出来，再解释清楚，这样生命起源的来龙去脉就清楚 了。

在这里只解释第一个图，第二个图不用解释。地 球物质来自太阳风，太阳风吹来了电子和质子，可能 还有中子、氢核和氦核，这些物质在引力作用下抱团 和结合，形成各种原子、分子、颗粒、团块、石块、 小行星，并不断接受太阳风和吸附轨道空间的物质， 逐渐发育长大为行星，这些天体都是绕日运动的，一 边绕日公转，一边降低轨道，最终会坠入太阳重新回 炉。当外行星轨道下降到木星与火星之间后，在高温 的蒸烤下氢氦外层逃逸，只剩下岩核。各种大小行星 下坠速度和公转轨道不同，经常发生碰撞，这是小天 体加入大天体的过程。有些天体在下坠过程中由于速 度和角度关系，进入了行星附近空间，被行星引力俘 获，于是绕行星飞行，成为了卫星。月球就是这么来 的，但地球与月球更像双星，因为体量相差不是很大。 

物质能够结合在一起，是吸力与斥力共同作用的 结果，把质子、中子、电子混合在一起，就能自动组 装成原子。原子有原子力，原子核会吸引相邻原子外 围的电子，这样两个原子就组装成分子，分子可大可 小，因为组成分子的原子还可以吸引相邻原子，不断 有原子加入，分子就大了。分子也有吸力，吸力还是 来自原子核的吸力，可以看到的现象是，一是物以类 聚，如水分子汇集在一起；二是小分子可以组成大分 子。地球能成为地球，也是源于原子核的吸力，也算 是物以类聚。 

小分子是最稳定的结构，所以行星、卫星、小行 星和彗星几乎都是由小分子组成的。不过，当外部条 件发生激烈变化，如闪电打雷、地震地裂、板块顶撞、 海啸海浪、山崩滑坡、山火地火、火山喷发、海底热 泉、地表温泉、地下热源、流星燃烧、陨石爆炸、陨 石轰击等，这样有些分子发生聚合反应，变得更大一 些，类于氢分子遇高温发生核聚变反应生成氦，性质 不同，道理相通，若有一些物质起到催化作用，聚合 反应就更容易发生了。 

在有泥有水，成分复杂之处，分子可以“粘合” 得更大一些，“粘性”就是吸力的表现，不用做实验， 常识已经告诉我们，沙漠永远都是沙子，沼泽地泥水 混合会有更多演化，可以生成更大的分子。有多种成 分的混合空气也可以发生复杂演化，因为各种分子充 分混合在一起，空气中的水分、太阳辐射、宇宙辐射 都可以催生化学反应，闪电打雷更能起到催化作用。就像可燃物变成小颗粒弥漫在空气中时，遇火就不是 燃烧而是爆炸，因为化学反应更激烈了。 

1953 年美国学者米勒用氢（H2）、氦（He）、甲 烷（CH4）和氨（NH3）模仿原始地球大气，再通过 火花放电模拟闪电雷鸣，一周后生成 20 种有机物， 有 11 种是氨基酸，其中 4 种是生物蛋白特有的。1969 年，一颗陨石坠落在澳大利亚，发现含有 18 种氨基 酸，其中 6 种是生物蛋白所特有的，种类与含量同米 勒实验生成物相似。可能是陨石在下落过程中生成的， 因为下落时有激烈燃烧和爆炸。 

人们通常叫流星，每天都有无数个流星坠落地球， 宇宙尘粒也属流星，肉眼可见的流星直径在 0.1-1cm 以上，燃烧后就能被看见，每年坠入地球的总质量达 20 万吨。只是能不能看见的问题。这足以说明，从 无机物可以到有机物。这样我们就把图（1）左下角 部分说清楚了。 

由于分子力的存在，氨基酸分子可以串在一起， 叫脱水缩合反应，即两个氨基酸以共价键结合在一起， 同时失去水，即水成为多余物被剔除。当串在一起的 氨基酸达到 50 个以上时，就叫蛋白质了，最多有几 千个氨基酸，蛋白质是生物大分子，按我的观点是基 础生命体之一。 

另一种基础生命体是核酸，包括 DNA 与 RNA 两种。来源是戊糖、碱基、磷酸三种小分子（碱基不 完整，算是准分子）发生化学反应，生成了核苷酸， 由于分子力的存在，在一定条件下发生聚合反应，串 在了一起，形成一条长链，这就是核酸了，核酸也是 生物大分子。 

凭什么说核酸与蛋白质是基础生命体？这是我 的重大科学发现，依据如下：类病毒就是 RNA 分子， 是由 246~401 个核苷酸分子组成的棒状结构，能感染 高等植物；朊病毒是蛋白质分子，能感染高等动物， 如疯牛病。人类把病毒看成生命体，但不把核酸与蛋 白质看成生命体，只看成是生命体的原材料或零部件， 其实核酸与蛋白质已经是生命体了。 

当物质分别进化到核酸与蛋白质时，地球就有了 两种可以独立生存的基本生命体，它们的共同特点是 可以复制，或自我复制，或借助别人的力量复制，只 要周围有原料就成，所谓复制就是繁殖。当一种物质 能通过自力或外力复制自己时，就意味着这种物质是 生命体。 

DNA 能自我复制，RNA 要借助 DNA 复制，蛋 白质要借助 RNA 复制。人类认为蛋白质不能自我复 制，但作为蛋白质的朊病毒，是怎么复制出来的人类 还搞不清楚，是不是自我复制出来的呢？还是借助细 菌、细胞的力量复制出来的呢？以后会搞清楚的，现 在可以这么认定：只要周围有合适的原料和条件，就 能源源不断组装成特定蛋白质，是自力、外力或两种 力共同组装出来的。 

由于分子力的存在，核酸与蛋白质结合成核蛋白， 这是更高级的生命体，在细胞内叫核蛋白，在自然界 叫病毒，病毒由一条核酸长链和蛋白质外壳构成。后 来，核蛋白自己生产一些物质，外界再进来一些物质， 包括在体内合成脂类、糖类等，也就进化成细菌和细 胞了。细菌与细胞没有本质区别，都属于细胞，只是 细菌简单一些，器官少，物质少，体量小，再继续进 化，增加一些器官与物质，也就是动物和植物细胞了。 在《生命是什么？》中，我把细胞称为基本生物之一， 是统治地球的生命体，是决定人类命运的上帝。 

行文至此，我们已经把图（1）解释清楚了，地 球物质怎么从小分子到大分子，从无机物到有机物， 从生物小分子到生物大分子，从基础生命体到基本生 物，这一系列过程都论述清楚了。地球有了细菌和细 胞，就能演化为出琳琅满目、五彩缤纷的生命体了。 当细菌与细胞结合在一起时，就是人类、动物和植物 了。 

人是由60万亿个细胞和100万亿个细菌组成的， 细菌比细胞还多，分布在体内和体表，是人不可或缺 的组成部分。由于细胞是嫡系，细菌是旁系，人类往 往把细菌视为外来客，没有当成自己身体的一部分。 但若没有细菌，人不能生存或难以生存，确切说是活 不了多久。细菌会自己进入人体，有些细菌可能在胎 儿时已经进入人体了。 

从细胞到人是一个巨大飞跃，也得把进化过程说 清楚啊。道理很简单，细胞既是独立生命，也拥有高 超智慧，它不断分裂、复制、繁殖，把繁殖出来的细胞分派到各处执行不同任务（器官、组织和系统）， 生产和堆积骨骼、毛发和指甲等物质，一个大活人就 被制造出来了。如果细胞没有高超智慧，那是不可能 完成宏大的造人工程的。细胞制造的各种生命体，比 人类制造的各种产品，精密得多，智慧得多，高超得 多。人只不过是细胞的工具、傀儡、家庭、大厦和城 市，这座城市可以移动，就像一个会移动的大蚁巢， 里面有很多蚂蚁和建筑结构，还有食物和废物。 

生命进化的过程，是从死到生的过程，生死之间 没有不可逾越的鸿沟。其实，这个世界并无生死，一 切物质都是有生命的，只是各种低级、中级、高级生 命体不断被组装和拆解，组装完成叫出生，开始拆解 叫死亡。来自尘土，归于尘土，尘土也是有生命的。 尘土才是人类的原形，人类不想被打回原形，其实不 用害怕，以后还会回来的。大自然不是无情的，只是 人类不理解而已。

（细胞制造的动物骨骼，用于对抗地球引力，用于站立、行走、奔跑和做 各种动作，用于作为全体细胞依附的家园，植物也有骨骼，如树杆、树枝、 叶纹，水稻、青菜也有骨骼）

枯叶蝶，细胞设计和制造的生物都是精品

从尘土到细菌，是经常发生的，至今依然在地球 各处发生；从细菌到尘土，也是经常发生的，至今依 然在地球各处发生。这说明两点：①生命起源至今仍 然有。②生死之间是经常转化的。 

在适合细菌生长的环境，就一定会有细菌，人类 认为细菌是外来的，从来没想过是自生的，为什么不 能是自生的呢？只要是自生的，就表明生命在这里起 源了，这个实验可以做的。把人类吃剩的各种残汤剩 菜倒入一个大盆，种类尽可能多一些，煮沸杀菌后， 放入一个无菌大金属箱，完全密封，与世隔绝，再次 高温加热灭菌，但不能烤干，保留水分，保留氧气。 多份样本放置在常温下，分别于一年、两年、三年、 五年、八年、十年、十五年、二十年、三十年……一 百年打开，相信会有细菌滋生出来。 

实验还可以简单一点，拿肉类、鱼类、水果、炼 乳罐头各一批做实验，尽量找带汁液的，最好是没有 防腐剂的，到了实验时间分别打开，在无菌实验室检 测细菌种类与数量，相信能找到细菌。其实，连实验 都不用做了，人类已经在不经意中做过多次。罐头是 1804 年发明的，当时是为了提供给拿破仑军队作战 时食用，迄今 215 年了，现在人类每天都生产、储藏 和食用大量罐头，对罐头已经非常熟悉了，包括在什 么情况下会变质腐败也很清楚了。 

早期人们认为罐头可以永久保存，没想到过一段 时间就坏了，于是就有了保质期。工厂希望罐头永远 不坏，但他们做不到，迫不得已标出保质期。通常肉 类、鱼类罐头保质期两年，水果罐头保质期一年。若 在流通过程受阻于某个环节，过了保质期就成批报废 了，超市卖不出可能还会退货。尤其水果罐头保质期 只有一年，厂家都不敢保证两年不变质，从中可以看 到问题的严重性了。 

这表明，保质期过后细菌可能就滋生出来了，有 些细菌繁殖过程会产生气体，罐头会膨胀起来，这叫 胖听，气体多时罐头还会爆裂。对罐头的腐败变质， 人类想当然地归咎于几个原因：杀菌不彻底，罐头密 封不好，酸性食物腐蚀穿了罐头盒。这些都是站不住 脚的理由。人类科学技术已经很发达了，运用科技手 段杀死罐头中的细菌能够做到，绝对无菌是现代罐头 的质量标准。罐头制作有五个步骤：装罐——预封 ——排气——密封——高温杀菌——冷却，排气是为 了排出氧气，保持真空，豆豉鲮鱼罐头还加入盐、豆 豉和防腐剂，这都不利于细菌生长。 

细菌在 70-80℃时 10 分钟死亡，常见杀菌工艺 是对密封罐头加温到 121℃，并保持 20 分钟。几乎 所有罐头都是大型正规工厂生产出来的，他们天天都 干这活，有规定的工艺流程，极少出现杀菌不彻底的 情况。 

有人说细菌芽孢能经受普通高温杀菌。然而，不 是所有细菌都有芽孢，有芽孢的细菌也不经常产生芽 孢，在生存环境恶劣时才形成芽孢，常温下的肉类、 鱼类、乳类和水果适合细菌生长繁殖，没有理由形成 芽孢。在营养不足、发育不良时，才形成芽孢，目的 是度过恶劣环境，这是细菌休眠体，环境适宜后会重 新苏醒。

现代罐头，工艺精美，天衣无缝，无懈可击

罐头杀菌方式，也有超高温杀菌的，温度达到了 150℃，就是为了杀死芽孢，芽孢最高耐受温度是 80-140℃，种类不同耐受温度不同。罐头还有火焰灭 菌法，把罐头预热后，用 1300℃的火焰对罐头加热， 什么细菌和芽孢都死了，但这两种罐头都有保质期， 还是无法做到永远不坏。2018 年颁发的最新国家标 准，罐头最长保质期是两年。

 细菌的特点是：环境适宜时大量繁殖，接近零度 时繁殖放缓，到达零度时转入休眠，温度再大幅下降， 有一部分被冻死，有一部分到了液氧温度-252℃也不 死，解冻后会复活。如果营养不足或耗尽，就会转化 为芽孢休眠，等待时机。对于厌氧菌来说，罐头环境 非常适宜，营养、温度、湿度、无氧或低氧，条件完 全具备，完全能在两年保质期内大量繁殖，没有理由 等到保质期过后。对于好氧菌来说，若罐头内还有氧， 也能在两年保质期内大量繁殖，若罐头内没有氧，过 了保质期也不能繁殖，因为罐体依然密封如初。 

假如有芽孢残留，罐头放置在常温下，芽孢就应 苏醒繁殖了，没有必要等两年，如果在两年保质期内 都不苏醒，那就永不苏醒或根本没有芽孢，没有理由 几年、十几年或几十年后才醒过来。一般来说，存放 环境是一成不变的，在哪里就是哪里了，环境不会有 什么变化，没有什么突发因素把芽孢激活。 

当然，不是说罐头绝对有没有细菌残留、芽孢残 留、密封不好、罐体锈穿或被酸性食物侵蚀穿透等问 题，但这些都是个别现象，偶然发生，我们讨论的是 总体情况，总的来看过了保质期的罐头全部、大部或 很多会腐败变质，个别案例不应否定普遍现象。

最近俄罗斯人发现了二战时期的罐头，看起来罐体完好无损

打开也不容易，与打开当今罐头没什么两样，说明罐体完好

罐内食物已经腐烂变质，还长了霉

已经完全变质了，看起来很恶心

不过，也有报道说，日本发现了几盒二战罐头， 是 1942 年生产的，罐内食物依然可以食用。只能说 明，罐头内外环境条件不具备，不能合成细菌，比如 辐射高、温度低、食物干、成分特殊等。这个案例并 不重要，重要的是：只要有一例密封完好、杀菌彻底、 没有芽孢的罐头滋生了细菌，或密封完好、杀菌彻底、 芽孢全死的罐头滋生了细菌，就足以说明细菌可以在 罐头内合成。在无数过期后腐败变质的罐头中，能不 能找到一罐符合上述情况的罐头？显然没问题，别说 找一罐，绝大多数都属这种情况，那么请专家学者解 释细菌是怎么来的，如果没人能解释，就只能采用我 的解释。 

一听罐头能保持两年不变质，就说明杀菌彻底， 密封良好，没有腐蚀，没有芽孢，可以确认出厂时是 合格品，理论上就能保持一百年或更长时间不变质， 实际上做不到，这说明过去的理论错了。在人类的食物中，似乎只有密封在瓶中的酒能存放几十年或几百 年，因为酒精是杀菌的，酒含有酒精成分，细菌不能 在酒中繁殖。密封的酱油含有大量的盐，还有几种防 腐剂，还是有保质期的，保质期是一年半，过期就可 能长霉了。 

由此得出结论：生命起源于罐头！让我们分析一 下，罐头中的生命究竟是如何产生的，从中可以看到 生死转换。高温杀菌后罐头内所有物质都灭活了，细 胞、细菌都死了。死了的细胞和细菌，是破裂、溢液、 蒸发、毁坏、变性、解体、拆散，变成一堆无生命的 物质，包括固体、液体和气体。酶也灭活了，酶是蛋 白质、RNA 或两者的结合体，在细胞内的化学反应 中起催化剂的作用。 

那么死了的蛋白质和 DNA是什么样的呢？蛋白 质只是结构变化，没有发生性质变化，团状分子受热 后伸展成线状，可能有些氨基酸断开了，若作为食物 更有利于吸收，人体消化系统也会把蛋白质拆解为氨 基酸，再视细胞需要重组为特定的蛋白质。蛋白质在 人体内被拆解和重组，这个过程是蛋白质复活过程， 变成人体细胞的一部分。就好比修车厂把很多车辆拆 解为各种零件，再挑拣零件组装成一辆车，零件是死 的，汽车是活的。蛋白质在细胞内是活动很厉害的， 就像一个个活跃的小虫，人类用电子显微镜都很难看 清，不是因为小，而是因为动，所以人类发明了冷冻 电镜，用超低温把细胞或蛋白质冻住，这样就能看清 楚了。 

罐头内也发生这个过程，只是非常缓慢，在罐头 外几个小时或几天完成的过程，在罐头内需要几年或 更长时间，毕竟有盐、酱油和防腐剂等不利因素。腐 败分好氧性腐败和厌氧性腐败两种，罐头腐败变质多 数是厌氧菌繁殖，有些是兼性厌氧菌，有氧无氧都能 繁殖。细菌在罐头内出现，一方面说明蛋白质重组成 功，另一方面说明 DNA重组成功，可能外来的温度、 辐射、震动、声音（也属震动）帮助了这个过程。 

DNA 是如何重组的呢？DNA 受热后会解旋、开 链，双链变单链，因为两条单链以碱基相结合，结合 部是氢键，以两个或三个氢做纽带，即两个碱基共同 吸住两个或三氢，这样的结合不够紧密，氢被双方拉 扯，二马分尸，受热后运动速度加快，氢就跑掉了， 氢键就不存在了。DNA 变成单链后比较稳定了，因 为整条单链的原子都是由共价键联接，虽然共价键的 电子容易跑掉，但也容易获到，毕竟不是原子跑了。 降温后两链重组，恢复原状，因为氢还在罐头内，两 个碱基对氢的引力还在，这样氢就归位了。也不排除， 受热后是氢的电子跑掉了，氢键破坏，降温后电子归 位。 

DNA 还可以单链修复，回归双链，即使只有一 条单链，只要周围有游离的核苷酸，就能接到特定的 点位，这是由吸力决定的，也可以理解为生命体自我 修复。就像电脑中特定插头要插到特定插座，只是自 己会插上罢了。由此可见，生命是脆弱的，生命也是 顽强的。 

但这种修复没有意义，DNA 必须重组为新的 DNA，蛋白质必须重组为新的蛋白质，一切以细菌 的需求为标准。这意味着DNA长链会断成许多短链， 或是高温加热时断开的，或是在漫长时间中断开的， 或是恢复生命后的 DNA 主动断开的，或是在动物死 亡后就断开了，动物死亡时细胞没有马上死，细胞在 做善后工作，开始自溶过程，细胞中有一个器官叫溶 酶体，在细胞临死时释放出各种酶分解蛋白质、核酸、 多糖等，使生物大分子降解为小分子，也就是把高级 生命降为低级生命，最大可能是降级为细菌和病毒。 人类 DNA 是进化而来的，已发现有病毒、细菌、植 物 DNA 或基因嵌了进来，数量还不少。不排除这些 DNA 或基因是从共同祖先继承下来的。无论是断成 双链或单链，最终都形成双链，某一段 DNA 系列就 是细菌 DNA。另一种可能是，DNA 链在高温时或放 置时，分解出很多核苷酸，这些游离的核苷酸组装成 细菌 DNA。 

为什么能组装？核苷酸有三个接口，就像三极管 一样，这三个接口都有吸力，最适配的物质会被连接 上，这样核苷酸就手拉手串成一串了，形成了 DNA 单链，每个核苷酸还剩一个接口，接到对面 DNA 单 链的剩余接口上，DNA 双链形成。当然，不是做完 一条链再做另一条链，一个零件做出来，核苷酸的三 个脚都齿合了，从这头组装到那头，就是一条双链了。 这是从力学和自然的角度来分析的，这与细胞中的 DNA 复制有所不同，生命起源更多是自然过程。

这样罐头内就有了可以组装细菌的 DNA和蛋白 质了，即使只有 DNA，也可以把蛋白质制造出来， 细菌组装成功后，就可以利用罐头中的营养物质繁殖 了，生命就这样在罐头内起源了。这不是假说，不是 推理，而是事实。细菌从无到有，一定发生上述过程， 总的方向和路线不会错，最多只是枝节之处有出入， 这无关宏旨。将来人类科技发达了，可以让罐头内的 DNA 和蛋白质复活，并发育成一头猪，就等于被做 成罐头的猪生了猪崽，长得还很像。 

既然生命可以起源于罐头，地球处处都能起源生 命了。当然，罐头环境与自然环境还是有很大不同， 罐头充满了核酸和蛋白质等原材料，滋生出细菌似乎 不难。自然界最早是无机世界，后来滋生出有机世界， 从无机物到有机物，再到核酸、蛋白质和细胞，这才 是完整的生命起源。 

生命起源后就会根据周围环境的变化发生进化， 由微型生物进化到大型生物，由低等生物进化到高等 生物。除非环境非常适合生存与繁衍，并能长期保持 稳定，这样就不用进化了。所谓进化，是生命体主动 改变自身以适应新的环境，因为环境永远处于变化之 中。 

地球有水的地方，几乎都有鱼，有什么水就有什 么鱼，有些水体是封闭的，与外界隔绝，外水不能进 来，人类从未来过，封闭状态几亿年、十几亿年，鱼 就出现在这里，相似的水体就有相似的鱼，可以认定 是各自进化而来的。即使海水、江水曾经漫灌进来， 能带来这些特定的鱼类吗？不可能，海里、江里没有 这些物种，即使进来一些外来鱼类到了漆黑冰冷的地 下河或地下水潭，因为不适应环境很快就会死掉，环 境突然发生大变化，没有机会给它们进化，即使进化 也会留下过去的痕迹。因此，生命起源于地球是必然 事件，不是单点起源，而是多点起源，只要孕育生命 的条件具备，就会孕育出相应生命，这个过程今天仍 在持续发生。 

人类有文明以来，就可以看到人类是逐渐进化而 来的，古人与今人有很大不同，现代人与未来人也会 有很大不同，在两代人之间都可以看到明显变化，比 如身高不同、体型不同、肤色不同、毛发不同、智 力不同等。当然，智力变化更多来源于读书、生活与 工作，家庭、单位与社会，这也是一种进化。 

在人类文明的起点，人类就是一群动物，也许会 使用石头棍棒等简单工具，依然还是一群动物。人类 文明史也就八千年，非常短的一瞬间，人类已经发生 很大进化了。现在很多动物也会使用石头、棍棒等工 具，它们也会慢慢进化，只是受制于人类，难以发展 起来，如果有朝一日人类灭亡，就会有某个物种发展 出高级文明。 

按照达尔文的《物种起源》，是从低等动物发展 到高等动物，最后发展到了人类。按照我的《生命是 什么？》，细胞是一个关键点，在生命发展史上起到 承前启后的作用，包括细菌在内的单细胞生物，在地 球上经历了一个漫长的历史，因为地球环境变化不大， 适合单细胞生物生活。 

在五亿年前的寒武纪之前，地球开始出现多细胞 生物，到了寒武纪则是多细胞生物大爆发时期，好像 地球突然冒出了五花八门的生物。这都是因为环境发 生了大的变化，生存条件恶化了，细胞不得不抱团生 活。人类的出现，智慧的发展，更是地球环境恶化的 产物。动物、植物与人类姗姗来迟，这就是根本原因。 人类登月、探测火星、观察宇宙都是为了今后移民做 准备，有朝一日地球环境会恶化得不适合人类生存。 

单细胞生物也好，多细胞生物也好，都是为了适 合环境。人是群居动物，也有单独生活的；细胞是群 居动物，也有单独生活的。草履虫、变形虫是单细胞 动物，衣藻是单细胞植物。 

生命科学研究的重点是细胞，无论研究生命起源， 还是研究生命结构、功能、进化、改进、优化、延寿、 组团等，都必须聚焦在细胞上。细胞年轻了，人也年 轻；细胞强壮了，人也强壮；细胞健康了，人也健康； 细胞长寿了，人也长寿；细胞死亡了，人也死亡。癌 是什么问题？细胞问题。心脏病、脑溢血、脑梗塞是 什么问题？细胞问题。一切疾病都是细胞出了问题， 一切衰老也是细胞出了问题，一切死亡还是细胞出了 问题。

动物细胞结构（仿 Jessop，1988）

这张细胞图画出了尾巴，一般来说，需要运动的 细胞会长出鞭毛，动物、植物的精子有鞭毛，有些单 细胞植物也有鞭毛，有鞭毛的细菌则比较多，是细菌 常见的细胞器，细菌也是细胞，少的鞭毛 1-2 根，多 的几百根。这是一张综合了所有细胞特点的图，该有 的东西基本都有了，只是有些细胞没有那么多东西， 有些细胞多了一些东西。从这个细胞来看，就是一个 独立的生命体，体内和体表众多细胞器就是细胞器官。

单细胞动物草履虫

单细胞动物变形虫

单细胞植物衣藻

单细胞植物鞭毛藻

组团生活的鞭毛藻

人体中的杆菌，有许多种，这种杆菌长有多根 鞭毛，能够游动，就像人体另一种会动的细胞

草履虫、变形虫、衣藻、细菌的存在，说明单个 细胞能在自然环境生存；鞭毛藻的存在，说明单个细 胞既可独立生存，也可以组团生存。水母是细胞简单 组合在一起，就形成了低等无脊椎浮游动物。细胞组 团生活就意味着多细胞生物的诞生，从此生命由微观 进化到宏观。动物与植物追到源头，两者没有根本区 别，说明都起源于单个细胞，它们都有共同的祖先， 是地球早期最简单的一个细胞或一群细胞。

水 母

行文至此，生命体的本质与起源就说清楚了，但 生命与生命体是有区别的，就像活人与死人有区别一 样。生命体是看得见的，是有形会动的物体；生命看 不见摸不着，究竟生命是什么？ 

《生命是什么？》认为，生命是一种活动，是 生理活动、躯体活动和心理活动的总和，本质上是以 化学反应为主，物理活动为辅的活动，这些活动构成 了生命。在每个细胞内，每天都有无数种化学反应发 生，人体内已知的酶有两千多种，真实数量可能不止， 这些酶就是催化剂，一种酶催化一种化学反应，这里 就有两千多种化学反应了。 

生命科学有一句话：一个基因一种蛋白质。即 一个基因可以生产一种蛋白质，人类有两万多个基因， 也就有两万多种化学反应，实际上是两万多组化学反 应，终产物是蛋白质。如果再深入研究，细胞内和人 体内的化学反应更多。各种化学反应串在一起，从生 命的开始持续到生命的终结。这些化学反应产生了热 量，为生理运动、躯体运动、心理运动提供了能量， 若化学反应停止了，人也就死亡了。活人与死人有什 么区别？活人有生命，死人无生命，换句话，活人有 化学反应，死人无化学反应。 

生命体就是一个化学反应灶，摄入气体、液体、 固体，发生化学反应后，生成另类气体、液体、固体， 然后排出体外，需要的是一个过程，在这个过程获得 能量，除了可以做功外，还可以维持“炉灶”温度，让 生命体得以延续。此外还获得新鲜物质，替代部分老 旧物质。获得热量也好，能量也好，物质也好，都是 为了维持反应灶的正常运行。人生目的是什么？为了 活着。 

同时，生命也包括有物理过程，如生物电的存在 和做功，人的神经系统就是导线，有上行电流与下行 电流，上行电流传输感觉，下行电流传输指令，每个 细胞或一群细胞是一个微型发电机，能产生电流，如 眼睛视觉细胞负责把光转化为电，并传输到大脑，形 成视觉。大脑视觉区若有障碍或供血不足，就看不到 物体了。肌肉运动、骨骼运动、肢体运动都属于物理 运动，但源头是化学运动，就像汽车运动源头是汽缸 的燃烧。 

生命体内的化学反应和物理活动，有些是自然的， 有些是受控的，智慧高到一定程度就能控制各种化学 反应和物理运动，人体内的化学反应与物理活动由谁 控制？由植物神经系统控制，归根结底由细胞控制， 每个细胞都能在一定程度控制细胞内的活动，但不能 控制所有，也不能彻底控制。

行文至此，生命体和生命都说清楚了，包括本质 与起源，但人还有意识，意识是什么？意识如何来？ 还需要说清楚。让人类感到迷惑不解的是，原子是没 有意识的，为什么组成生命体之后就产生意识了呢？

先搞清意识是什么。意识是生命的组成部分，生 命是化学反应，意识也是化学反应，是人大脑中的化 学反应，不同区域、不同种类的化学反应，形成了人 的各种意识。各种原料混合在一起，就能产生相应化 学反应，有的是被动发生的，如感觉、感情；有的既 能被动发生，也能主动发生，如记忆、思维；欲望也 可以主动或被动发生。意识是有物质基础的，不同的 物质基础，形成不同的意识，物质基础有的是先天的， 有的是后天的。读书多、知识多、经历多、经验多， 一定是大脑某些分子有了不同的结构与原料。 

意识也有形，只是在大脑内看不见。如果人能变 成一个细菌，钻入人的大脑中，就可以看到一系列反 学反应和电流，电流是连接两个化学反应的媒介，就 像鞭炮的导火索一样。感觉、感情、欲望、记忆、思 维都是化学反应，其中记忆是感觉的再现，把感觉时 的化学反应模拟出来，是压缩的、梗概的、模糊的。 

意识是感觉、感情、欲望、记忆、思维的总和， 一切以感觉为基础，归根结底都是感觉，说清了感觉 就一通百通了，其他就不用多说了。感觉本质是大脑 的化学反应。 

你化学反应就化学反应呗，凭什么生出感觉？地 球的化学反应多了，为什么这些物质没有感觉？感觉 是两个物体、两种物质相互作用产生的，一种物体（物 质）意识到另一种物体（物质）侵入，就会形成感觉。 对于人来说，是意识到有异物入侵，可能来自外部， 可能来自体内，可能感觉良好，可能感觉不好。 

脚被铁钉扎破了，表面看痛发生在脚上，实际上 痛发生在大脑，是大脑告诉你脚痛了，脚是感觉不到 自己痛的。如果在腰部打一支麻醉针，阻断痛觉沿脊 髓神经上传大脑，拿刀怎么割脚都没有痛觉了。 

腰麻药是什么原理？麻醉医生和研究药物的科 学家都没有完全搞清楚，本质上是电阻大的液体，暂 时阻断电流上传，让大脑感觉不到痛。由于没有绝对 阻隔电流，还是有感觉上传，但已经不是痛觉了。常 用的两种腰麻药是普鲁卡因（C13H20N2O2）、利多卡 因（C14H22N2O），作用机理是：人体神经很大程度依 靠 Na+离子传递电信号，这是人要吃盐的原因。麻醉 药进入脊髓后，把 Na+排挤出去了，而这些药物是导 电性差的物质，从分子式可看出，它们的共同特点是 氢多：氢只有一个电子，最为稳定，不容易失去电子， 这意味着导电性差；氢体积很大，H2分子量只有 2， O2分子量高达 32，但两者的摩尔体积都是 22.4，氢 的空间大，电子少，意味着有氢之处电流难以传递。 

但药物慢慢分解或被吸收排出，神经电路又会接 通，这个过程通常持续一小时或更长一些。恢复痛觉 后人还会感到痛，因为伤口还在。根据本文揭示的原 理，也可以注入负离子，中和 Na+离子，这样可能效 果更好，副作用更小，价格更低。还可以往腰部和手 术部位输入微电流，用电子中和 Na+离子，达到麻醉 的目的。输入电流与痛觉电流是不同的，大脑翻译不 出是痛，就像光谱以外的电磁波大脑翻译不出是光。 手术也有电麻，那是击昏大脑，处于昏迷状态，感觉 不到疼痛，这样对人的伤害太大，还可能醒不过来了。 

解释一点，不是 Na+离子在神经中运动，人类还没发现离子在导线中运动，在溶液中则有正离子向负 极运动，负离子向正极运动。在神经中还是电子运动， Na+等于是搬运工，Na 原子最外层有 1 个电子，很容 易失去，失去后就成为 Na+离子了，在神经中布满 Na+后，若神经两端有电压差，电子进入后就被抢夺 和传递，信号就得到上传和下传了，传递速度比原子 更快。会不会超光速？若一条铜线中的铜原子全被 Na+离子取代，可能就是超光速的了，但这在神经中 做不到。按我的辐射力学，电流是电子在电线中被原 子接力传递的运动，后文有论述。 

这个理论，对医院和药物研究所都有参考价值， 用于药物开发或手术操作，如手术前可以让病人少吃 或不吃盐，最好多出一些汗，让汗排出一些盐，这样 麻醉效果更好，可以减少麻药剂量，减少副作用和降 低成本。以前开发麻醉药靠撞运气，现在知道要找氢 多的化合物了，也许往脊髓注入氢也可以。所以，药 物研究人员、医生、医科大学教授和学生，喜欢看《生 命是什么？》，这也表明基础理论的重要性。医生若 不知生命是什么，那就当不好医生了，修车的得懂车， 治人的得懂人。 

明白了感觉原理，就容易理解感觉的产生了，现 在回来研究感觉的起源。按《生命是什么？》的观点， 零不可能产生 1，无不可以生成有，这是放之四海而 皆准的数学原理，零要成为 1，必须加 1，这个 1 就 是外来的或原有的。因此，一切物质或物体都是叠加、 放大和转化而来的，一切物质或物体的属性也是叠加、 放大和转化而来的。 

物质、能量和生命都不能凭空产生，尽管有人说 一切来自宇宙大爆炸，那显然是错误的，依据不足， 也不符合人类常识、物理定律和数学定律，怎么把无 数物质压缩到极小空间，再让这些物质消失，那是不 可能做到的，即宇宙大爆炸是不可逆推的，这样就不 存在宇宙大爆炸了。人是怎么来的是可以逆推的，一 切物体、天体的来源都是可以逆推的，推到源头就是 起源了。那些不符合人类常识，不符合科学原理的理 论，在这里不被认定是真理，只能当成假说。 

宇宙只有变化没有起源，因为物质与能量只有变 化没有起源，不是什么东西都有起源的，宇宙不断扩 张和收缩，不断降温和升温，循环往复，周而复始。 至于时间与空间，那是虚无事物，研究虚无事物的起 源是可笑的。当然，可以搞清时间、空间的本质，在 这里不研究这个课题，在《生命是什么？》一书中有 深入研究。 

震动、运动、自转、辐射、反射、吸收、感应、 组合、解体、衰变、外型、体量、质量等，都是物质 属性，前八项统称活性，活性来自物质内部，所有物 质都是活的，也就是有生命的；当物质组合成活性最 大的物体时，人类叫生物或生命体，其中活性最大的 叫动物。意思是自己会动的物体，其他是自己不会动 的物体，于是就有了生物与死物之分，其实这是一种 误会，死物也是有活性的，只是活性相对较小，人类 察觉不到而已。假以时日，你就会发现周围的一切都 变了，这是物体活性带来的变化。动物活性大，主要 是内部不断发生化学反应，还有活跃的物理运动（如 电流等），物质不断进行组合与解体，包括拆散旧的， 组成新的。 

物质的感应属性，包含感知和反应，用在物体上 叫感应，用在人类上叫感觉，实际上是一回事。万物 皆有感觉，包括原子也有感觉，只是原子的感觉无限 小而已，无限小可以视为零，但不等于零，而人类认 为无限小就是零，问题就出在这里，这涉及是从 0 到 1，还是从小到大。数学告诉我们，0 不可能发展 到 1。人是从一个授精卵开始的，绝不可能是从真空 开始的。为什么一个细胞能分裂为两个细胞？有外来 物质注入细胞，这些物质人类叫营养。 

原子的感觉叠加和放大为分子的感觉，分子的感 觉叠加和放大为细胞的感觉，细胞的感觉叠加和放大 为人的感觉。也就是说，细胞的意识叠加、放大和转 化为人的意识。人是由 60 万亿个细胞组成的，一个 细胞的意识放大 60 万亿倍后，人的意识就由微观变 成宏观了。人出生和长大后，意识到自己的存在和世 界的存在，但解释不了为什么从一个受精卵发育成一 个大活人，受精卵只是单个细胞而已。 

人类认为，原子是没有感觉的，组成简单分子依 然没有感觉，组成复杂的分子依然没有感觉。大谬不 然，用一束光攻击原子，绕核电子感觉到光子的来袭，因为光子在推电子，电子不想受到干扰和攻击，或躲 避，或逃逸，电子轨道发生骚动或电子脱轨而去，整 个原子都会震动起来，这就是原子的感觉，包括感知 和反应，这种感觉来自光子对电子的斥力（我认为光 子带弱负电）。原子意识到光子入侵，还意识到自己 需要保护。好比针扎一下，跳了起来，这同人的感觉 是一样的，一束强光射来，皮肤原子感觉到强光来袭， 把信号通过神经传给大脑，大脑感觉到光和热，若难 以承受立即躲避，若来袭的是激光，整个人都会跳起 来并逃跑，不然身上的原子会被拆掉。人与原子感觉 一致，意识一致，意向一致，这说明人的意识源于原 子意识。 

也许有人认为，原子与光子之间的相互作用，甚 至发生光电反应，电子脱离原子跑了出去，这只是一 个正常物理过程，在这个过程中不存在意识。大谬不 然，人有感觉说明原子有感觉，人可以视为无数原子 的集合体。有些事物看不清，只是因为太微小，想看 清有一个办法：把小物质聚合成大物质，只要看到了 大物质就看到了小物质，只要看到了大现象就看到了 小现象。一个铁原子眼睛看不到，无数个铁原子聚合 成铁块，眼睛就能看到了，直接看到了铁块，间接看 到了铁原子；用铁棒敲一下铁块，铁块发生震动，直 接看到了铁块震动，间接看到了铁原子震动。 

科学法则：在关联物体中，小中有大，大中有小。 大物体有的物质，小物体也有；大物体有的现象，小 物体也有，不然就是无源之水，无本之木。反过来也 成立，小物体有的物质，大物体也有；小物体有的现 象，大物体也有，不然就是凭空消失，绝无可能。当 然，表现在大小物体的现象，有程度不同和形式不同， 但本质不变。 

电灯发光，就是分子发光、原子发光，本质上是 原子辐射出光子，也可以说是电子辐射出光子；喇叭 发声，就是分子震动，原子震动，喇叭分子撞击空气 分子，空气分子撞击人的耳膜；水中波纹，也是分子 震动，原子震动，分子相互撞击，震动逐渐传递。 

你的脑袋长出一根头发，地球是否也长出一根头 发？当然如此，你是地球的一部分，你长头发就是地 球长头发；地球发生地震，是不是地球原子都有震动？ 当然如此，感觉不到或测量不到，不等于没有。同样 道理，只要是地球上的原子，发光也好，震动也好， 运动也好，都属于地球发生的现象。地球有个中国， 原子是否也有中国？没有，因为两者不关联，亚洲与 地球关联，亚洲也有中国。 

这样生命与意识就好理解了。生命是一种内在的 活动，人有活动说明细胞有活动，细胞有活动说明分 子有活动，分子有活动说明原子有活动，再往下追就 追到基本粒子了，所有基本粒子都有活动或运动，只 是它们被拴在了原子中而已，这正是一切生命活动的 基础。如果温度降到零，原子和粒子就没有运动了， 也就没有一切生命了，连人体、物体、天体都没有了。 

同样道理，人脑有意识说明大脑细胞、分子和原 子也有意识，它们是关联物体，大小关系，不然人脑 意识就是无源之水，无本之木。当原子组成了生物大 分子，每一个生物大分子都有无数个原子，这样意识 就有了几何级数的放大，被放大到足以让人类察觉到 了。 

核酸与蛋白质的共同特点，都有较长的分子链， 即小分子串成了长分子，长了就像导线一样了，有了 导线就可能有电流。每个原子都是带电的，电子带负 电，原子核带正电，原子外围的电子随时都可能释放 出来，变成自由电子在导线中运动，如果导线两端有 电压差，原子外围电子就脱离原子核束缚，从一端流 到另一端，再流到导线外面去，电压依然还在，电流 持续不断，生命与意识就有了几何级数的放大，电流 还能刺激沿线或远端细胞发生化学反应，这样生命的 规模就更大，持续时间就更长。在自然环境或生命体 内环境，电压差是随时随地存在的，某处负电荷多， 某处正电荷多，就构成电压差了，这些短距离微电流 并未引起人类的注意，更谈不上研究了。 

电线越长，电压越大，毕竟距离较远的两端，正 电荷与负电荷的分布差异更大。人类 DNA 分成 23 对染色体，也就是 46 条 DNA 链，共有 31.6 亿个碱 基对，意味着有 63.2 亿个核苷酸，分配到每条 DNA 链，平均有 1.37 亿个核苷酸，电路像梯子一样双线 回环，流过的电流路径就很多了，形成了复杂的生命 活动。

DNA 链究竟有没有电流？当然有，如果测不到 只能说明仪器不够灵敏。DNA 链在复制过程中，不 断打开和闭合，每一个动作都会产生自由电子，就像 拿个小纸片在衣服上磨擦，就会产生自由电子，就能 被塑料梳吸起来，磨擦塑料梳也一样，有了自由电子 就会向正电荷多的一端流去，比如导线其中一端正离 子多。生物电充斥在人体之内，没有生物电就没有生 命。只要 DNA 链两端存在电压差，自己不活动也会 有电流通过。每个细胞内不停地发生激烈的化学反应， 物质不断拆分和重组，生成自由电子、正离子和负离 子是必然的，这是细胞内形成电位差（电压）与电流 的主要原因。这样 DNA 链两端能不存在电位差吗？ 电荷不可能平衡分配。 

DNA 链是不是导体？肯定是，导体是相对概念， 取决于电压、电阻、电流等因素，只要电压足够大， 任何绝缘体都是导体。有些物质不是导体，只是因为 电压太小或通过的电流太少。人体是导体，大电流从 DNA 链、蛋白质和体液（主要是水）中穿过，如果 仅仅是从细胞内外的液体中通过，对人体就是无害的 了，实际上人体细胞被破坏了，DNA 链和蛋白质都 受到破坏，说明 DNA 链和蛋白质都是导体，只是电 流太大无法承受而已，人是一个额定电压为 36 伏的 电器，在36伏以下能正常工作，超过36伏就会烧毁。 接触高压电人体还会烧焦，这是蛋白质和骨骼中的碳 遗留下来了，蛋白质中有 50%的元素是碳，所以煎 蛋、煎肉、煎鱼容易烧焦。水不可能被电流破坏和烧 焦，所以电流作用点不是体液。 

分析一下水导电原理，就知道 DNA 是导体了。 水（H2O）有两个共价键，氢与氧是以共价键结合的， 即两个氢的电子都是围绕着氢、氧原子核转，这种结 构非常稳定，人类总想把水中的氢提取出来，难度很 大，得不偿失，就是因为水分子稳定。但共价键的电 子容易跑掉，也容易获得，电流冲过来就把共价键的 电子冲掉，一个或两个电子就成为自由电子，加入到 电流中，实际上是外来电子替代原有电子，电流得以 流动，但水还是水，没有被拆解。 

以上是水分子内的导电情况，水分子之间如何导 电？两个水分子以氢键相结合，本质上是氧原子吸住 了相邻水分子的氢，正因为这个吸力的存在才有汪洋 大海，不然水体不存在，生命不存在，人类也不存在。 

水中的电流是在水分子之间流动的，这个水分子 失去一个或两个电子，冲击相邻水分子的电子，使对 方也失去一个或两个电子，就像击鼓传花一样，花的 流动相当于电子的流动，不同的是每个人手中都有花， 人人都是把原花传递给下家，腾出手来接上家的花。 由此可见：氢键是可以导电的，因为充当氢键的氢， 外围电子容易跑掉。这个原理对生命的形成非常重要， 后文会分析到。

石墨烯

物质导电性取决于什么？有电子就成，因此几乎 任何物质都是导体，只有导电性好与差的区别。导电 性好的物质：一是原子序数大的物质。外层电子距离 远，原子核引力微弱，容易失去，成为自由电子，如 金属。二是有共价键的物质。共价键用物理语言来表 述，就是一个或多个电子围绕着两个原子核转，这些 电子最容易失去。原子序数小的物质，即原子序数 10 及以下的物质，基本都是靠共价键导电。三是分 子结构贯穿头尾。形成线状或网状，不能断断续续， 不能结构松散。石墨具有导电性，石墨烯导电性则非 常好，两者的元素都是碳。主要在于分子结构不同。 

看一下石墨烯的分子结构，就知道为什么导电性 好了。六个碳原子由共价键联接，形成一张二维网， 电子很容易从共价键上流过去，确切说是接传过去， 一个电子冲过来，冲掉一个共价键电子，取而代之， 连锁发生，电流形成。把两层石墨烯叠加，其中一层 转动 1.1°的微小角度，就成为几乎没有电阻的超导了， 这是天才少年曹原的伟大发现。不过他也不一定知道 原理是什么，其实是缩小两个碳原子的距离，或说缩 小两个共价键的距离，让电子更容易通过。 

一层层石墨烯堆叠上去，就是石墨了，为什么导 电性没那么好？平行结构是化学结构，非常紧密，所 以导电性好；上下结构是物理结构，距离较远，所以 导电性不好。如果只用石墨中的一层导电，不就相当 于石墨烯了吗？当然是这样，问题是：①单层非常薄， 只有一个原子厚，太大电流进来还是受阻，就等于一 条导线很细一样。②电流从石墨这端进来，那端出去， 你怎么能对得上是哪层？若有层差，就意味着电子上 下跳跃，导电性就没那么好了。不过，有两个重要启 示：①可以测试哪个位置电流大。这样一块石墨或一 条石墨导线，位置不同，电流不同，利用这个差异， 开发出某种技术和技术产品。②把一张石墨烯卷成筒 状，就是导电性更强的导线了。 

分析完电流的特点，让我们回来研究 DNA 导电 情况。DNA 链有几个特点：①单链 DNA 由共价键 联接在一起。②单链 DNA 上的原子或基团，原子序 数相对较大。由 C、O、N、P 元素或含有这些元素 的基团构成，虽然含有 H 元素，但在主干上不单独 挡道，而是存在于基团中，较多以共价键的方式存在。 ③含氢基团有一些电阻，这在电路中是必要的，有些 地方需要控制电流，但这种基团不是太多。电流遇 CH2基团时，从C通行(看共价键指向)，H2成为摆设； 遇到 OH 基团时，O 处于强势，有 8 个电子，借一个 电子通行不成问题；遇到 HH 时，可以视为氢气，完 全是电阻了，但不在主干，只在支线，也有迂回路线 绕过；遇到 H 时（位于 DNA 双链结合部），就是氢 键了，氢键具有导电功能。④单链 DNA 分子结构贯 穿头尾。DNA 单链很长，人体 DNA 单链多达一亿 多个核苷酸，但这只是一个分子（确切说是一边）， 从头贯穿到尾。⑤两条 DNA 单链之间，以氢键相结 合，即碱基对之间以两个或三个氢键结合在一起，有 的部位是两个氢键，有的部位是三个氢键，这样就形 成了更大的 DNA 分子。以上五个特点都指向一点： DNA 链导电性能良好，比水还好。水是在分子之间 传递电子，DNA 是在分子内部传递电子。 

DNA 的导电性设计得非常巧妙，不知是自然形 成的，还是宇宙某种高级生命体设计的。但也说明生 命是十分脆弱的，一个化学条件或物理条件不满足， 或这些条件发生根本变化，生命也就不存在了。人类 若想永生，除非能够控制宇宙，要么控制太阳系，最 少控制地球，再模仿太阳给予的一切。也许，这是能 做到的，前提是了解生命存在的所有条件，但人类知 道的不多，本文算是揭示不少了。 

既然 DNA 能导电，RNA 也能导电，两者没有太 大差别，从结构看都是一条电线，电子能从单链上走， 就更能从双链上走，只是双链电路更复杂一些。

筒状石墨烯可能导电性更好（多层）

（左为 DNA 单链，右为 RNA 单链，看起来是一条能通电的电线，电 流经过的都是含有较多电子的元素或基团，说明导电性好。C、O、 N、P 都含有较多电子，尤其作为关键节点的 P，电子多达 15 个。 基团是原子团，也叫根，在化学反应中可视为一个原子，如上图的 OH、CH2等。上图的每一条短线，都是共价键，意味着有一个或两 个电子围绕着双方转，共价键最容易失去电子，也就最容易导电）

可用上图对比下图塑料分子结构，塑料是大分 子，有机物，线式结构也最常见，却是绝缘体，不 通电，没生命。为什么呢？虽然也是以共价键串在 一起，但每个节点都是含氢基团，线路上每个共价 键都有一端指向 H，每走一步都是电阻，这样电流 就很难通行了。下图是常见塑料聚氯乙烯（PVC） 的分子结构，其他塑料大同小异，主要特点是碳和 氢多，两种元素组成 CH、CH2基团。

聚氯乙烯，由 N 个以上结构串在一起组成

按这个思路来分析物质的导电性，即导电性好与 差，电阻大与小，到现在为止能行得通，原理上说得 通，实际中有案例。可分析判断导电性好的物质、导 电性差的物质和导电性不好不差的物质，比如水具有 导电性，电阻也不小，分析水的化学结构就能知道。 下面再分析一个案例，分析判断汽油的导电性。汽油 是碳氢化合物，多种碳氢化合物混合在一起构成汽油， 这些碳氢化合物的共同特点是由碳与氢组成，其中一 种常见成分是正辛烷，八碳十八氢，分子式 C8H18， 结构是 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3，在整 条链上有很多氢，共有 18 个，与聚氯乙烯的结构相 似，每个共价键都有一端指向氢，多氢当关，阻力重 重，可以判断汽油不是导体，实际上汽油的确不是导 体。 

如果用这个方法分析更多物质，都证实是正确的 话，这就在化学与物理之间打开了一条通路，通过分 析分子化学结构就可以判断某种物质的导电性，这样 在科技研究中容易取得成果，或少走很多弯路，省去 很多烦琐的实验。不妨把所有物质分子式和分子结构 列出一张表，印成一本书，按电阻大小排列，需要找 多大电阻的材料，翻翻书就可以得到结果了，然后再 做实验，这叫有的放矢。若盲目实验，一错再错，往 往需要好几年，甚至以失败告终，因为人经不起折腾 和失败。 

八十年代全世界兴起研究超导热，共有 260 多个 实验小组参加这场竞赛，谁研究成功谁就获诺贝尔奖， 可惜只取得初步成果，没有取得终极成果，因为试验 各种材料具有盲目性，就像大海捞针那样。当年爱迪 生为了寻找最好的灯丝材料，找了 1600 多种材料一 一进行实验，实际上远远不止，光竹子就找了 6000 多种来做实验，所以花了好几年时间，最终发明的也 只是炭灯丝，二十多年后才由匈牙利科学家研制出钨 灯丝。我在《生命是什么？》中根据自己研究的灯丝 发光原理，列出几条筛选灯丝的标准，拿出元素周期 表看一眼，就落到了钨这种元素上了，钨不是发光最 好，而是综合性最好。因此，技术要有科学指引，不 然事倍功半。 

本文分析了水、麻醉药、石墨、石墨烯、塑料、 汽油、DNA、RNA 和蛋白质的导电性，都是在研究 生命，因为电在生命中充当了极其重要的角色。本文 把生命与电流扯上了关系，认为电流是生命的关键所 在。在生命这点上，电脑与人脑具有共性，都是电流 做功，不同的是电脑由外部提供电源，追根溯源可以 追到庞大复杂的发电厂；人脑要自己发电，这就要在 脑细胞中有许多化学反应，通过化学反应生成电流。 当然，全身细胞都有化学反应，通过化学反应产生电 流，把电流输往大脑。化学反应在物质的碰撞、拆解 和组合中，产生了电子、离子、电磁粒子（如光子、 红外粒子）等，典型的化学反应是燃烧，人体内的化 学反应是亚燃烧，人吃东西就像往灶里塞柴。

DNA 双链结构，就像一条长梯

DNA“电路图”，实线是共价键，虚线是氢键

DNA“电路”与集成电路，DNA 中的断点表示氢键

DNA 链产生的自由电子，会不会从外围的细胞 液（主要是水）流走？这得看电阻，电流倾向于走电 阻小的路径。前文已有分析，DNA 链与 RNA 链导电 性都比水好，即电阻更小，因为原子大，电子多，共 价键多，结合紧密。DNA 由碳、氢、氧、氮、磷元 素组成，这些物质原子外围电子显然比水多。 

蛋白质同样原理，蛋白质由碳、氢、氧、氮组 成，一般蛋白质还含有磷、硫、铁、锌、铜、硼、锰、 碘、钼等，比例为：碳 50% ，氢 7% ，氧 23% ， 氮 16% ，硫 0~3%，其他微量。蛋白质还有疏水性， 能把水分子隔开，意味着电流不会跑到外围的水中。 

如果把 DNA 链比作一条很长的拉链，核苷酸就 是半条拉链中的一个齿，这个齿导电性好，整条链导 电性都好。核苷酸传递电子就像电线中的原子传递电 子。电压挤掉电线一端的一个电子，这个电子挤掉相 邻原子的一个电子，不断发生挤出和占位，电线那端 就有一个电子就被挤出去了，电流就是这么流动的， 不然自由电子无法在电线中流动，因为电线原子外围 充满了电子，这些电子对自由电子构成了重重阻力， 只有电线原子不断失去电子，又不断获得电子，电流 才能在电线中流动，可以理解为电线原子不断电离， 不断复原。但电线必须闭合，形成回路，不然就是无 源之水，没有电子源源不断补入电流就不通了。 

碱基对容易导电有什么意义？如果把 DNA链形 容为一把梯子，梯子每一条横杆就是碱基对，左右两 个碱基结合成对。这意味着电流不仅沿两边的粗杆纵 向流动，还向横杆方向横向流动，这样形成的电路就 有无数条了，生命的表现就很复杂了。电流向哪流动， 由 DNA 链控制，毕竟 DNA 链是智慧生命体。这与 电脑芯片三极管原理相似，哪个三极管打开，哪个三 极管关闭，就决定了电流往哪流去。 

电脑三极管的每一个极，在某个瞬间是接通的或 断开的，这是由程序控制的；核苷酸很有可能也是这 样，这是由生命控制的，即由 DNA 控的，也不排除 DNA 链中或细胞某处有预先编好的程序，启动某个 程序就有一套电路与电流。在人类 DNA 序列中，2% 是基因，98%是“垃圾 DNA”，这些看似无用的 DNA 序列，是不是程序呢？不能排除。生命体越复杂，垃圾 DNA 就越长，这是有特定作用的。 

总之，DNA、细胞、神经、大脑都是这样工作 的，不同的电流信号输送到不同的地方，不管是否有 预先编好的程序。编程序是为了省工省事，提高效率， 电流速度很快，生物难以在瞬间控制某个开关，可以 做到的是，预先摆好电路在这里，电流来了就沿着铺 设好的线路前进，需要改变电路时，就在关键点“扳 道岔”，这样就形成新的电路了。这是 DNA 控制电 流的最大可能方式，若等每个电子来了再决定让它从 哪里走，就来不及了。这种方式，可以有程序，可以 无程序，有程序是精确控制，无程序是概略控制。就 像一条沟渠，放水到左边田地或右边田地，可以用人 工概略控制，也可以用电脑精确控制。蛋白质导电原 理同 DNA 导电原理是相通的，一通百通，不深入讨 论了。蛋白质是许多氨基酸串成一条长链，属于多肽 链，C、N、O、H 等元素由共价键串在一起。

两个氨基酸脱水后联接成肽，一看就知有良好的导电性。把 50 个以上氨基酸串在一起， 就是蛋白质，这不是严格规定，没有统一标准，常见的蛋白质有几百个至几千个氨基酸

人体内的生物电，一定是在细胞内和细胞之间流 动的，最典型是电流在神经中流动，神经是由细胞组 成的，大脑最多，遍布全身，无处不在，所以医院常 给人测脑电图、心电图和肌电图。若电流在体液中乱 窜，生命也就乱套了。细胞内的主角是 DNA 和蛋白 质，把细胞水分榨干，剩下的就是 DNA、蛋白质、 脂肪和糖了，其他物质微量。神经中有一些断点，是 用来控制电流的，电流遇到断点时有三种表现：受阻、 跳跃通过、由多巴胺输送通过，多巴胺是神经传导物 质，用来帮助细胞传送电流，需要时由断点附近的细 胞分泌。这样的电路就完全可控了。人有时突然出现 某种兴奋情绪，就是因为多巴胺接通了某个线路。广 东人骂人“欺线”，意为搭错线，指神经不正常，其实 真的是接通了某条线路。

神经中的电流主要从细胞的 DNA 和蛋白质上流过，细胞内的水分只起桥梁作用，传递电子的主要是 Na+离子，细胞把 Na+分布到哪里，电流就从哪里通过。组成神经的细胞叫神经元，多个神经元联接在一起，要多大多长都可以，从细胞体拉伸出一条长达几 微米至一米的轴突，也叫神经纤维，若干条神经纤维 构成神经纤维束，外包数层扁平上皮样细胞，组成神 经外膜。很像电线或电缆，实际上就是电线和电缆。 

同样道理，蛋白质也有很多自发动作，遇水就断 开，叫水解；脱水就接合，叫缩合，也可以说是接合 就脱水。还有伸展、卷曲和折叠等动作，这都能产生 自由电子，也会向某一端流动。从化学角度看这些动 作都是激烈化学反应的结果和表现。蛋白质由碳、氧、 氢、氮、硫、磷、碘、铁、锌等元素组成，各个氨基 酸紧密串成一条长链，显然导电性比水更好，自身有 无动作都会导电。 

为什么基础生命体都是大分子？分子越大，放 大倍数越大；为什么基础生命体都是长链分子？导线 越长，电压差越大，电流通过越多。这都不是巧合， 而是必然，只是以前人类不理解而已，知其然，不知 所以然。 

本文较深研究了细胞内的电流，包括 DNA、RNA 和蛋白质上的电流，并有较多电学理论的创新，这意 味着细胞电流学或生物电流学的建立，交叉学科往往 可以为人类打开一扇大门。不必拘泥于某处与书本不 同，与众不同才叫创新；不必拘泥某个细节不对，大 方向、大模式、大原理说对就可以了。人体内充满生 物电，这些电一定从细胞流过，从细胞流过的电无法 避开 DNA、RNA 和蛋白质。这就是大方向、大模式、 大原理，在这些大前提之下研究具体原理，不会有方 向性的错误。即使只是指出一个大方向，引领人类切 入细胞电流学的研究，也是重大奉献。 

现在研究另一个类似问题。通电的电路是不是生 命体呢？当然也是，是另类生命体，以物理活动为基 础的生命体。所有电器都是有生命的，因为有电流通 过，包括电灯、电话、电视、冰箱、空调、手机、电 脑和机器人；所有家具都是无生命的，因为没有电流 通过，包括桌、椅、柜、床、沙发。当然，有生命和 无生命只是相对概念，只是家具的生命活性不够大而 已。地球是一个生命体，地核是一个激烈活动的心脏， 地表有北南两个磁极，等于地球是一个大电池，有无 数电流向两极流去，有从地面流去的，有从空中落下 的，地面局部地区也有一些小磁极和小电流。大气层 中还有无数闪电打雷。 

总而言之，DNA 链和蛋白质链有电流通过，意 识就有了几何级数的放大，也可以认为意识是这么起 源的。简单来说，核酸长链（由核苷酸串成）和蛋白 质长链（由氨基酸串成）的出现，导致电流的产生， 电流极大地放大了意识。在核酸与蛋白质链中，还有 许多种活动，脱氧核糖核酸（DNA）会分裂和复制， 也就是繁殖；核糖核酸（RNA）会组装蛋白质；蛋 白质有卷曲、伸展、折叠、断开、接合等动作，所以 蛋白质看起来是会动的，当然 DNA 和 RNA 也是会 动的，无数小活动构成了人类与动物的大活动。宏观 生命体就这么出现了。 

这篇文章说清楚了生命、意识和生命体，包括本 质与起源。能不能按本文的指引，用最基础的原子和 分子，制造出生命、意识和生命体？完全可以，现在 已经基本具备各种技术了，只是需要有人去做，有一 堆原子和分子就可以，实现这个理想不会太遥远，也 许我们能看得到。 

有些科学难题破解不了，只是因为涉及多个学科， 如果知识结构过于单一，或只是了解表面，不了解本 质，那就很难破解了。比如，对电与电压的理解，要 理解到像上文那样才行，相信绝大多数人都吃不透什 么是电和电压，那怕是电学专业的，因为人类的电学 知识没有深入到这个层面，幸运的是我的研究已经深 入到这个层面了。 

行文至此，物质起源、生命起源与意识起源三大 难题都破解了么？都破解了，终极答案是：物质、生 命与意识没有起源，只有叠加、放大和转化。如果说 有起源，这个起源就是来自叠加、放大和转化，从微 观变成宏观，让人类从无法感知到可以感知，当人类 观测到它出现时，就是它的起源了。本文也分别回溯 到了它们的源头：生命体的源头是基本粒子，生命的 源头是初始化学反应，意识的源头是初始电流。 

物质都有活性，这是物质的根本属性，在宇宙中 找不到没有活性的物质，区别只是活性大小。所谓活 性，就也是生命性，人类把活性大的物质叫生物或生 命体。生命从外部来看是肢体活动，从内部来看是生理活动，从大脑来看是意识活动，归根结底是化学运 动和物理运动。 

宇宙是涵盖一切的意思，空间无穷大，时间无穷 长，包括时空中的所有物质与能量，因此宇宙不可能 有起源。《生命是什么？》认为，时间、空间、物质、 能量是构成宇宙的四大要素，时间与空间是虚的，没 有起源；物质与能量是实的，两者是一回事，运动的 物质是能量，能量的躯壳是物质，物质与能量不可剥 离，宇宙没有不运动的物质，这意味着物质就是能量， 既然宇宙没有起源，物质与能量就没有起源，能量是 守恒的，物质也是守恒的。 

为了量度物质与能量的演化，人类发明了时间与 空间两个工具，这是主观概念、物理概念和数学概念， 这样就能丈量物质与能量的演化了。宇宙是充满物质 和能量的，人类感觉有物体、有疏密、有真空，只是 不同物质与能量给人的不同感觉，感觉不到不等于没 有，称为空间不等于虚无。假如宇宙中的物质与能量 都静止了，时间也就消失了，没有过去、现在和将来， 三者是全等的，是时间长河的横切面，时间是有长度 的，横切面没有长度，这说明时间不存在，只是人类 发明的工具而已。 

有人说感觉到有时间。把时间缩短到一皮秒，你 就感觉不到了，若在皮秒后面加 12 个 0 就是一秒， 你就能感觉到了，这就是时间的起源。有人说感觉到 有空间，把空间压缩到一立方皮米，你就感觉不到了， 若加 12 个 0 就是一立方毫米，你就能感觉到了，这 就是空间的起源。实际上，感觉到的是物质与能量的 变化，达到某个时间值与空间值，就能看到变化了。 

物质与能量，人天生就能感知，因为人就是物质 与能量，属于同类。暗物质、暗能量不同类，无法感 知；魔鬼、神仙不同类，不能感知。但是，人类对物 质与能量的感觉不是无限的，小到一定程度就感觉不 到了，感觉不到就认为没有，这是人的感觉出了问题， 或说就是这么设计的。把微小物质、微小能量放大或 集合，人就能感觉到了，人类把刚能感觉到的东西称 为起源，这就是物质与能量的起源，也是生命体、生 命与意识的起源。 

如果到了感觉的起点继续上溯，那么就没有穷尽 了，因为物质没有起源，能量没有起源。好比追溯长 江源头，可以追到了某一滴水从哪里滴落，再追就追 到雪山，再追就追到天上，再追就追到海上……，也 不要再追了，前文已经提前说了，地球一切物质来自 太阳风，还想溯源的话可以去研究太阳的起源。 

有一架飞机从远处飞来，从无到有，从小到大， 人类不认为飞机起源于天空某处，因为思想告诉人类， 飞机本来就存在，只是太小看不到而已，变大后就能 看到了。这篇文章也是想告诉人类，物质、生命、意 识本来就在，只是太小看不到而已，变大后就能看到 了。 

这么来说，出生与死亡没有了？就看怎么定义生 死了，可以把合成某级物体视为出生，把拆解某级物 体视为死亡。人在呱呱坠地时为出生，被外力、内力、 细菌、病毒和变异细胞拆解时为死亡，死亡瞬间不好 界定，至今依然有很大争议，从我们的观点出发，人 的肌体不再抵抗被拆解时，就意味着死亡。 

若认为物质都有生命，就无所谓生死了，就看生 活在哪个层次和哪个世界。生命是不断在高级生命与 低级生命之间转化的，旧的生命死亡了，新的生命诞 生了。前文提到，细胞在临死时自我拆解和降级，就 是在做生命转化的工作。尸体分解来自两方面的力量： 细胞的力量和细菌的力量，细胞分解自身，就是转化 为各种细菌继续生存，首先以尸体为食物。人体本身 也有细菌，还有外来细菌，共同把死人分解了。人死 了一把火烧掉，不符合大自然的规律，还消灭了无数 低级生命体，这意味着截断了人的“来生”去路。没有 低级生命体也没有高级生命体，若土里没有细菌，种 庄稼都不长或长不好，土壤肥力取决于有机物多少， 实际上就是细菌多少，庄稼需要的氮、磷、钾不都是 存在于细菌体内么？ 

你是什么决定了世界是什么，人类的世界、细胞 的世界、细菌的世界和病毒的世界完全不同。人体细 胞变成细菌，还是细胞，换一种活法。若生命体继续 变小，变成病毒、分子、原子，感受到的是一个更大 的新世界。人不知细菌眼中的世界是如何的，细菌也 不知原子眼中的世界是如何的。 

作为人类，不愿意变成细菌、分子和原子，即使这些微不足道的东西也有微不足道的生命。若有来生， 男人不想变成女人，女人也不想变成男人，道理是相 通的。其实，大与小是相对的，旅行者一号从冥王星 外回望地球，地球只是一个几乎看不见的小点，渺小 得连原子都不如。有一种可能，在更大的尺度上，太 阳系只是一个原子，地球只是一个电子，人只是依附 在电子上的电磁粒子，银河系才是一个细胞，整个宇 宙才是一个人，宇宙之外还有无数个人，他们忙忙碌 碌，来去匆匆。我们作为极小的电磁粒子，看到了一 个无限的、多彩的、神奇的宇宙，但只是这个巨人身 体的一部分。是不是很有意思呢？如果觉得有意思， 那么人变成原子后，看到的是一个更加巨大、更加多 彩、更加神奇的世界。生命越小，看到的世界越大， 既可以看到宏观世界，也可以看到微观世界。假如你 是皇帝，每天看到的就是身边那几个人；假如你是平 民，每天看到的就是几百、几千、几万人，看到的风 景和事物也多很多。皇帝是孤独的，名人是孤独的， 富豪是孤独的。在物质世界和生物世界也同样道理。 

话说回来，一旦给物体界定了生死，物体就有了 生命过程，在出生与死亡之间就是生命过程。如果要 追溯物体的起源（如生物），可以上溯一步、二步、 三步、四步、五步、N 步，上溯多少步自己决定；如 果要追溯活动的起源（如生命），也可以上溯一步、 二步、三步、四步、五步、N 步，上溯多少步自己决 定。追的是化学反应的过程，生命是多种化学反应的 串联，一个化学反应引燃下一个化学反应，或通过神 经、血管、淋巴管引燃远端的化学反应。把细胞内外 的化学反应种类都搞清楚了，再按时间顺序串联起来， 就算完全搞清生命的本质了，然后把最初发生的化学 反应提溜出来，认定为生命起源。 

这个道理，同追溯汽车的起源一样，可以到汽车 总装厂参观一下，就知道汽车是怎么来的了，这是上 溯一步，还可追每个部件和每个零件的起源，如追溯 发动机的起源，可以到发动机厂参观，还可以追汽缸、 活塞、曲轴的起源，在相应工厂或车间可以看到，最 后会追到钢铁、铝、铜、橡胶、塑料、皮革的起源， 再追就没有意义了。 

本文生命起源示意图（1），直接列出最早的五级 化学反应，把细胞逆推到无机小分子，这就是生命和 命体的源头。在无机小分子之前，是从电子、质子、 中子发展到原子、分子；在细胞之后，是从单细胞生 物发展到多细胞生物，从低等生物发展到高等生物， 最后发展到人。这些过程本文都说清楚了，这样生命 和生命体的起源就基本完整了。 

这样生命科学岂不是没事可做了？当然不是，必 须搞清在细胞生命过程中，有什么物质，有什么电流， 有什么化学反应，还要搞清它们之间的关系。细胞的 种类也有很多，每种细胞的物质和化学反应是不同的。 这是摆在生命科学家面前的艰巨任务。找到一种未知 物质，就是一个诺贝尔奖；找到一种未知电流，就是 一个诺贝尔奖；找到一种未知化学反应，就是一个诺 贝尔奖。这么看来，诺贝尔奖并不遥远，几乎每一个 生命科学研究者都有机会拿到。 

如果人类还没有更好的理论，可以暂时使用这个 理论解释物质起源、生命起源和意识起源。若别人有 更新更好的理论推出，就使用别人的理论，科学不是 一成不变的，也需要新陈代谢，推陈出新。什么是科 技前沿？最新论文就是科技前沿，比教材内容领先几 十年至几百年。谁破解了科学难题不重要，重要的是 被人类破解了。 

这篇文章长了点，既然是破解三大科学之谜，没 有两万多字做不到。如果认可，这篇文章可以作为大 学和中学教学参考资料。引入最新研究成果，才有最 新的知识、最新的研究（跟随研究）、最好的专业、 最好的大学。不敢保证每一句话都对，有的是力有不 逮，有的是粗心大意，大体正确就可以了，别人发现 谬误，加以修正，这个理论就完美了。搞科学研究要 有开放和包容的态度，接受修正、补充、发展和否定。

2019 年 7 月 25 日