LifeOnTheEdge 2-1

季老师的量子生物读书会，科普书《Life On The Edge》翻译。

本人英语很差，翻译主要是为了学习科普读物本身内容方便，顺便用作英文学习练习之用。

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翻译首先要自己开心，100%直译等于没翻译，还不如对着百度翻译撸。所以接下来的翻译我也不顾及原文的语序和100%的用词精准了，大概意思到位就好。「信」、「达」、「雅」三点，我还是先……走到「达」这一点吧。

第二章：生命是什么？

1977年8月20日，旅行者2号宇宙飞船跟随着自己的姊妹号飞船，旅行者1号飞入了佛罗里达的天空，有史以来最成功的科学任务之一就此开始。两年后，旅行者1号到达了它的第一个目的地，木星，并在拍摄了很多照片，包括这个气态行星的旋云，以及著名的大红斑，随后它继续前进，飞在木星卫星之一——木卫三结冰的地表上，并在这里目睹到了另一颗卫星木卫一的火山爆发。然而，旅行者2号走上了另一条路线，在1981年抵达土星，并开始让人瞠目结舌地送回了一系列土星环的绝美照片，让我们知道了，土星环是由数以百万计的小行星和小陨石精妙编织的项链。又过了大约十年后，1990年2月14日，旅行者一号拍下了其拍摄生涯中最引人注目的照片：一张在颗粒状的灰色背景下，有一个蓝色小点的图片。

半个世界以来，旅行者号宇宙飞船，以及和它一样为探索而开发的航天器让人类可以登上月球行走，远程探索火星上的山脉，凝望金星炽热的沙漠，甚至是目睹彗星冲入木星大气。但更多的时候，他们仅仅发现了岩石……茫茫多的岩石。从阿波罗号宇宙飞船从月球带回的大量矿物质，以及NASA星尘计划恢复的彗星微型碎片，到罗塞塔探测器在2014年与彗星对接，以及好奇号月球车分析火星地表——大量的岩石得到分析。实际上，主要就是靠着和这些岩石有关的调查，我们进行着对地球姊妹行星的探索。
宇宙中的岩石固然是迷人的东西，他们的结构和成分提供了关于太阳系起源、行星的形成甚至还有宇宙事件是如何加剧太阳形成的线索。但对于多数不是地质学家的人来说，火星球粒状陨石（一种石头一样的非金属陨石）和月球橄长岩（一种富含铁和镁的陨石）并无明显不同。然而，我们的太阳系内有这样一个地方，这个地方汇集构成了岩石和石头的原材料，在多种多样的形态、功能和化学变化下，其一克生成物的多样性就已经超越了我们在已知的宇宙其他地方的任何物质种类之和——这个地方便是旅行者一号拍摄到的略显苍白的小蓝点——这颗被我们称作地球的行星。而最值得注意的是，正是这些使我们的母星地表变得与众不同的各种原料，汇聚在一起，构成了生命。

生命正是如此的引人入胜。我们之前发现了欧洲知更鸟神奇的磁感应能力，但这一特技不过是它诸多能力中的一种。它能看、闻、听、捉虫；它能一跃落地，或是飞着踏上林间的枝干；它还能在长空之中翱翔，连续飞行数百英里。最吸引人的是，它还能，在它同伴的一点点帮助下，用构成了岩石的材料筑起与相似生物类似的巢穴……而我们的知更鸟，不过是万亿可以表现出自己的能力，并创造出眼花缭乱景象的有机体中的一员罢了。

另一个迷人的有机体，就是，你。朝夜空中凝视，来自光芒的光子进入你的眼睛，通过视网膜组织的转换，变为微小电流，移动中途径视神经，最终抵达大脑的神经组织。他们生成了一副神经发射出的闪烁图案，你便体验到了头顶夜空上的一闪一闪亮晶晶。同时，不足十亿分之一标准大气压的微小的压强变化被你内耳的毛细胞组织登记在案，由此产生了听觉神经信号，告诉你，风儿正在林中低语。少量分子飘入你的鼻中，专门的嗅觉受体把他们捡起，并将他们的化学特性传入大脑，告诉你，夏日已至，金银花在绽放。眺望繁星、聆听风声、细嗅花香……你的身体每一分细微的运动，都是数百种肌肉协调运作的结果。

不过，不寻常的是，和那些与我们同样生活在地球上的许多其他生物相比，我们身体组织能展现出的物理学效果就显得十分苍白了。切叶蚊可以背负其三十倍重量于其身的重物，相当于你后背上扛着一辆汽车。而大齿猛蚁可以在0.13毫秒内使其下颌加速至每小时230公里，而一级方程式赛车要用4000倍的时间（大约5秒）来达到同样的速度。亚马逊电鳗可以生成600伏特的致死电流。鸟儿能飞翔，鱼儿爱畅游，蚯蚓能打洞，猴子会上树。甚至，还有许多我们已经知道的动物们，包括欧洲知更鸟在内，可以用地磁场进行千里寻路。至于生物合成能力，没什么是这片星球上广袤的绿色生物的对手，小草、橡树、海藻、蒲公英、巨大的红衫木和地衣，将空气分子和水（外加少许矿物质）结合，创造并繁衍着自身。

所有的有机体都有自己超乎寻常的特技，如知更鸟的磁感应能力和大齿猛蚁的高速撕咬，但人类的有一种器官，它的能力无它可比——被封印在颅骨中的灰质体，其计算能力超越了这颗星球上的任何计算机，并由他创造出了金字塔、广义相对论、《天鹅湖》、梨俱吠陀、《哈姆莱特》、明陶和唐老鸭。而且，也许最迷人的是，人类大脑有着知晓自身存在的能力。

然而，数不胜数的结构和无穷无尽的功能之下，包含上述的种种多样性的，所有的生命物质，都有和那块火星的球粒状陨石以几乎一样的原子组成。

科学的最大问题，同时也是本书的中心问题，就是岩石之中找到的，无机的原子和分子，是如何转化为每日奔跑、跳跃、飞行、定向、游泳、成长、相恋、相恨、饥渴、恐惧、思考、欢笑、哭泣——我们这些活着的东西呢？我们过于熟悉这样的生活，以致于这种不寻常的转化显得毫不起眼，即使这已是基因工程和合成生物学的时代，这仍是个值得记住的问题，因为人类还从未完全地使用非生命的物质创造出过生命。迄今为止，我们的技术还不能轻松地实现这种转化，即便只是去创造一种这颗星球上最简单的微生物，这表明，关于如何创造生命，我们的知识体系还是不完整的。我们是不是忽略了一些无生命体所缺失的，使生命体有生有气的生命之火呢？

这并不是说我们接下来要宣布是某种生命原力、精神力或者魔法成分驱动着生命。我们的故事可要比这有趣得多了。相反地，我们将会继续探索近期的研究所展示的内容：在生命谜题的拼图中，一片碎片在量子力学的世界中被找到了——量子力学的世界里，事物可以同时出现在两个地方，可以进行鬼魅般的连接，可以突破看似牢不可破的屏障。看上去，生命好像是一只脚踏在经典世界里，另一只脚植根于奇异而特殊量子深渊中。生命，如我们之前所说，存在于量子的边缘上。

但是，动物、植物和微生物，真的能被迄今为止我们认为仅用于描述基本粒子行为的自然规律支配吗？当然，有机体是由数以万亿计的粒子构成的，和足球汽车蒸汽火车一样的宏观物体，宏观物体理应被牛顿力学定律和热力学一类的经典法则充分地描述。要探究为什么我们需要潜藏着的量子力学世界来描述这些生命物质的奇妙属性，我们首先要来一段有关科学成就的小旅行，来理解生命是有多么的特别。