摘要:2025年7月发表的一项新研究破解了科学界最深奥的谜团之一——生命是如何从早期地球上的非生命物质中诞生的?伦敦帝国理工学院的研究员罗伯特·G·恩德雷斯运用尖端数学方法,构建了一个框架,表明生命的自发起源面临着远超以往认知的挑战。
2025年7月发表的一项新研究破解了科学界最深奥的谜团之一——生命是如何从早期地球上的非生命物质中诞生的?伦敦帝国理工学院的研究员罗伯特·G·恩德雷斯运用尖端数学方法,构建了一个框架,表明生命的自发起源面临着远超以往认知的挑战。
这项研究发表在arXiv预印本服务器上,重点探讨了在合理预期的益生元条件下,组装结构化生物信息的难度,揭示了第一个活细胞在早期地球上自然形成有多么困难。这就像试图通过随机在页面上输入字母,为一个知名的太空网站撰写一篇关于生命起源的文章。随着所需复杂性的增加,成功的可能性变得极其渺茫。
恩德雷斯运用信息论和算法复杂性来理解第一个活细胞(称为原始细胞)如何从化学构件自发组装而成。从数学角度揭示了在自然条件下,这种事件发生的可能性是多么小。
研究表明,仅仅依靠偶然事件和自然化学过程可能无法充分解释早期地球现有时间范围内的生命起源。系统趋向于无序而非有序的趋势,对生命所必需的高度有序结构的形成构成了重大障碍。
这并不意味着生命起源不可能,而是我们目前的理解可能不完整。这项研究强调,揭示生命从非生命物质中诞生的物理原理仍然是生物物理学面临的巨大挑战。
在保持科学严谨性的同时,论文承认,最初由弗朗西斯·克里克和莱斯利·奥格尔提出的定向泛种论,仍然是一个推测性但逻辑上开放的替代方案。该假说表明,生命可能是由先进的外星文明有意播种到地球上的。尽管作者指出,这一观点挑战了奥卡姆剃刀原理,即倾向于更简单解释的科学原理。
然而,这项研究并非否定了地球上生命自然出现的可能性。相反,它量化了其中涉及的数学挑战,并表明我们可能需要发现新的物理原理或机制来克服这些信息障碍。这项工作代表着朝着使生命起源研究在数学上更加严谨迈出了重要的一步。
这项研究还提醒我们,宇宙中的一些最大谜团仍有待解决,而将数学精度与生物学问题结合起来可以揭示有关我们存在的古老谜题的新深度。
来源:科学角落