中国的道家学说认为，万物源于同一种力量。这种力量极化后，一生二，二生三，三生万物。事实上，自然世界中，水和火的确是早期生命演化的主要原因。水不仅是大气中氧的来源，也是生命的载体。海水在火山的持续喷发中翻腾，搅动这一锅原始的化合物汤，促成了最早的有机分子的演进。气候或昼夜的周期性变迁使水分蒸发，某些浅滩处化合物汤日趋浓缩，有机分子聚集起来。有机分子聚集，沉淀，并形成较大分子。这些大分子从环境中吸收小分子，形成自己的复制体。有机分子链一旦突破自我复制的奇点，就开始具备跨越有限生命的机会，一旦复制规模足够大，具备了产生多样性的机会，就能获得更多环境适应性。在自复制循环和缓慢突变中，生命不可避免地出现了。

地热熔岩喷口在海底广泛存在，但大多深达数千米，人类无法亲眼目睹。但是在冰岛沿岸的浅海中，至今能看到海底耸立着巨人般的熔岩柱，热液自柱顶喷涌而出。熔融状的地幔是地球早期热核反应的产物，后者也是促成多种物质生成的能量来源。驱动地下水被熔融岩石加热后，从喷口喷涌而出，与冰冷海水形成冷热锋面，锋面上翻腾着数百万的碎屑。这些分子在汹涌喷出中形成质子风暴，反复地相互轰击，使浓缩的有机分子聚合成更大的分子。原子、分子被质子风暴加速后，促使碳、氢、氧、氮、磷等形成了复杂的化合物，如磷酸盐，甲烷，二氧化碳。空气中的含氮分子进入海水，形成含氮无机分子。潜水员在各地海地热泉的喷口附近，都能收集到富含碳、磷、硫的无机分子。

数十亿年前的海滩上，由于地质活动更剧烈，有更多浓汤组成的热液池子。海水周期性地蒸发，使有机物含量剧增。此时，池子底部的热液出口在被轰击中聚集成有机物团块，高浓度的有机物再次被自然蒸发所浓缩，最后成为进一步聚合的物质基础。

这个假说目前被部分证实，米勒.尤列实验用NH3 CO H2O这三种还原性大气成分，通过激光与电击，在瓶子里的人造海水中制造出了ATGC全部4种碱基。比如，胸腺嘧啶T易溶于热水，在低于335摄氏度液体中即可长期存续。显然，米勒打破了无机物和有机物之间的界限，在分子层面，证实了封闭空间自然进化可能。

脱氧核糖和磷酸交替排列的大分子也具备自我堆叠的的特性。正是电磁力的作用，游离碱基被吸附成为脱氧核糖链的一部分。虽然完整RNA的自然进化过程至今未被实验室验证，但假说有很多。有些区域，引力促使这些有机分子聚集，并被无机盐催化合成复杂有机分子。微妙之处在于：ATGC四种碱基彼此可以配对连接，A、T两种碱基分子之间还可以通过氢键连接，而G、C也能通过3个氢键连接。因此，单链中的碱基分子可以吸收环境中游离的碱基，形成对偶双链，其对应位置显然正好相反。含氮碱基形成碱基对，与磷酸，核糖聚集后呈螺旋状彼此堆叠。

电弱力使原子间形成了化学键，因此很多无机物分子具有自我堆叠生长的特性，比如水晶，钟乳石等，这种将游离态的关联分子链接起来的能力，形成了我们肉眼所见的山川湖海等自然地理世界。因而有学者指出，生命是物质和信息的组合，物质是信息的呈现方式，而生命是信息节律而持久的呈现。波兰科学家bartosz用allchemy软件在计算机中模拟了生命信息诞生的三类涌现。

第一类涌现，使用已知的600多种化学反应规则 - 即信息或者算法 - 基于少数几种早期地球的大气成分，依然合成了所有生物分子。同时，少量中心化学物质：甲酸、氰乙炔是形成更多生命物质的中心节点，随着网络增长，其连边反而更多，越来越多的生命物质由围绕其网络展开，因而造成了生命分子原料的爆发性涌现。

有趣的是第二次涌现是自催化系统。在物质网络规模扩大以后，出现了八种类型的催化物质，从而产生了自催化系统。当然其结果使有机物分子多样性翻了一番，达到34957种有机分子。这里产生了周期性的自我催化复制，从此生命有了节律，有机物产生和氧化的过程周而复始开启了。

第三次涌现则是表面活性剂的诞生。这使生命有了物理边界，边界内浓度、压力、糖度、酸碱得以保持稳定，同时记录生命信息的分子链得以完整。从此生物成为了内外分明的独立个体。

真实世界当然比目前的计算机仿真混沌。在某些富含有机质的深海热液中，检测出三磷酸核苷，显然地球内部的地质活动在不断制造生命砖块，为最早的RNA复制准备复制酶原料。这类酶的出现，使某些核苷酸分子具备了自我复制的能力。特蕾西于50年代做了一个精彩的实验。一对有复制能力的核苷酸序列在核苷酸溶液中，迅速将核苷酸复制成大量子代，数小时增大十倍，100小时后扩大了1023倍。如果空间及原料足够，这个过程可以持续下去。这些RNA分子的相互竞争导致胜者为王，存活的群落具备更强存活及复制能力。

这个场景被哈佛的Szostak和Adamala 验证过，RNA分子在脂质小泡，或者富酸淤泥表面实现扩增，简单来说就是不需要酶催化就可以实现RNA的复制。直到苏黎世联邦理工学院发现，肽链可以在硫化羰存在下自发形成蛋白构造，人类第一次认识到，肽链的自我复制可能给RNA复制提供了足够建筑材料。斯图尔特.考夫曼早期对于自催化网络的研究，可能揭示了自催化复制循环的必然性。其后，各国学者用了数十年，在试管中再现了DNA、RNA、多肽等有机物的自催化循环。

有复制能力的RNA在原始海洋的诞生应该绝非偶然现象，只是其存续时间未必长久。但打开了潘多拉盒子，就意味着无法彻底关闭，无穷的生命复制开始了。多肽链的丰富性，使它们既能自我复制，又能催化产生蛋白质。氨基酸分子在RNA聚合酶催化下，按特定编码缩合成多肽链，后者反复折叠而形成了蛋白质。随机生成了某种肽链，又反过来强化了RNA的复制能力，这样RNA及肽类的协同演化开启了。

生命化学的来源并不是复杂的。代谢进程、RNA生成和淀粉样复制都能够是竞争、抵触和混合,构成最后的生命。遗传信息并不存在于构成基因的氨基酸中，而是存在于四种氨基酸的排列组合中，这些排列组合形成了模板，可以生成不同蛋白质，而蛋白质是细胞的主要建筑材料。这些组合形成了清晰明确的数字信号。因此基因是数字信号，而不是模拟信号，这样就使得在复制过程中不会受到任何噪音的干扰。基因成为纯粹的信息单元，很难发生退化或意义改变，即使基因组被反复编码、重编码、解码。如同一个四种字母的书籍，生命的意义在其中迅速涌现出来。

在原始海洋中，每一个热液泉周围，都漂浮着RNA，糖类等大分子团。RNA不够稳定，没有适当的环境就会休眠，甚至分解。如果其周围没有足够的核苷酸分子，其复制过程无法实现，因而其种群会快速湮灭。而且许多这类复杂有机分子的混合物被隔离开来的，自动复制速度跟不想上消亡的速度，因此此消彼长，只能形成孕育生命的浓汤。好在火山喷口附近有疏松的岩石，其海绵状孔穴内是最早的RNA仓库。

这些RNA分子可能是DNA的单链前体，在今天的海底火山喷口也可发现。一些RNA链可以折叠成形成类似酶的结构，这些结构可以成功地读取和复制其他RNA链。但由于其折叠结构而无法复制和读取编码，因此无法自我复制。直到Philipp Holliger同时添加三个碱基对，迫使折叠结构展开，使其能够被复制，使其开始人工干预下的自我复制。

塔拉乔基奇发现，早期的生物组件可能生存在充满微孔的温泉岩泡中。她在34.8亿年前的多层岩泡中发现了微小的管状结构，认为其起到了细胞囊泡的作用，使氨、磷酸盐、光、热、电等富集起来，形成相对独立的生物化学系统。相对稳定的环境和充足时间，产生足够的质子风暴。有机分子之间的化学反应链加速了，使自复制更快，能量利用率提升，直到第二类涌现后，形成岩泡中的自我催化复制系统。

我们可以设想，此后，原始海洋中的某一天，多肽链在镶嵌膜蛋白，糖和脂糖的磷脂质膜的保护下，形成了独立的微小生物圈。这种原生质膜的诞生，保护着裸露的RNA，使遗传物质有了一个相对稳定的转录和复制环境。这个充满液体，漂浮着一个或多个RNA分子的小世界里，溶液浓度，酸碱度，肽类密度，糖类密度相对稳定，因此RNA得以稳定地复制。在今天的自然界，病毒就具有类似的结构。作为自复制分子链，在营养充足的条件下，RNA顺利复制，然后生态圈的包膜内陷，再基于两个RNA链，一分为二，再融合形成子代。

有些RNA演化成转录酶和逆转录酶，使核酸序列转化为脱氧核糖核酸（DNA），其分子结构稳定，因此基因序列极大延长，彼此连锁的基因组合成稳定的基因组。原始遗传复合体中遗传物质从RNA走向DNA而连锁，从基因的竞争走向基因组的竞争。由此，这个充满液体的泡囊变成了持续繁殖的细胞。

能量的基本特性就是能量自发状态总是会从高温流向低温，即能量总是在耗散，这就是能量的熵增定律。而生命恰恰是与这个过程相反，生命需要从外界获取能量来维持生命的存在，生命如果不做任何功，生命就会死亡，结构就会消散掉。

因此，生命要维持它的结构，就必须去获取能量，保持能量的集中度，于是生命就必须出现吸收能量、维持能量密度的能力。对每一个生命而言，这都是艰辛而短暂的过程。脂质膜的出现，成为能量富集的温室大棚，使分散的化合物有了聚集能量的界限，因此质子风暴更猛烈，自复制分子更易吸收所需进行堆叠。生命维持能量密度的能力本身也消耗能量，脂质膜本身也是耗散结构，总有崩塌的时候，即使不停地从环境中补充新分子进行修复。

生命本质上是高耗能的化合物，因此节约建造和维护成本成为其首要目标。万物在构建遵循同一个基本原则，就是精简法则。这在能量熵增的基础背景下，万物存续的基本原则。物理上哈密顿最小作用量原理与精简原则有很大的相似性。宇宙的能量看似无限的，但有限范围内，能量密度却极为有限，这是物质存在的大背景。对于生物，环境中能量的稀缺性也意味着，有效利用能量，才能在繁殖前有效生存。

因此，生物更需要节省高效的架构，生命的过程就是绽放与节省之间的美妙平衡。

原核生物就此诞生，其基因为一条双螺旋DNA环状结构，分为编码段与非编码段。后者其作用类似文字中的标点符号，使编码段转录为信使RNA以复制蛋白质的时候，能够顺利形成不同的氨基酸片段。之后的数亿年岁月中，相互融合的微型生物圈们演化出出芽生殖或分裂生殖，原生质膜收缩后脱离母体，每个子代含一定数量的RNA及其它内容物，以此形成了生命的第一次完整循环。

最终，这个微型生物圈整体出芽，形成自我复制，包括一样的DNA和多个RNA分子，各种酶，糖溶液，磷脂质膜。DNA，RNA和多肽在稳定地环境下协同演化，不断产生出更有效的复制系统。原核生物的基因如环形细丝漂浮在细胞中，而且能够透过细胞膜穿越到别的细胞中去，因而导致原核生物的物种区隔不如后来的真核生物般清晰。原核生物已经具备了完善的物理及化学感知系统，能够探测附近的光环境、酸碱度、糖份、致命毒素，同时也具备张力传感器，因此一定程度上能通过信息输入、计算、输出而趋利避害。

开始自我繁衍的微型生物圈爆发出指数级增长，其不断增长的后代数量，突破了进化阈值的底线，使生物突变生成的适应性后代，在大自然筛选中可以被保留下来。试想如果没有自我复制，靠大自然掷骰子，即使掷出一个特定的多肽链聚合物，同时又掷出合适的原生质膜，将其包裹起来的概率实在太低。再造一个特定的多肽链，加上合适的蛋白质包膜的概率趋近于零。没有多个多肽链缩合为蛋白质，就无法组成有机生物。因此能够大规模复制基因组片段的机制就成为有机生命的前提条件，而实现这个机制的系统能够自我复制，生命才能生生不息。

同时大量繁殖造成了更多基因漂变的后代，因而促成了复制子的基因多样化。在多变的环境压力下，总有漏网之菌，其基因变化而幸存下来。不间断的复制，使有限寿命的基因链得以永生，当然以复制自己的方式。就像无止境的循环接力赛。生物总会逝去，但它跑到每一圈终点前，复制一个自己，再把基因密码交给自己的复制体。只是在这个循环赛中，密码越来越复杂，赛道也越来越宽广，扩散到地球的每一个角落。同时参赛运动员也越来越多，有些运动员个子还越长越大。

在浩瀚的原始海洋中，产生了天文数字般的液体囊泡，包裹着相似的生命密码。足够漫长的进化时间，逐步积累出最基本的生物 - 类病毒- 所必备的上百个功能基因。之后的生物在竞争中融合，上千个基因的自我复制体诞生了，这个就是最早的原生生物。自然界中，自复制分子种类不少。在特定温度、压力等情况下，很多无机分子都能形成自复制分子。Sijbren Otto就设计过一种能够自我复制的间二苯硫酚大环，可以将游离在周围溶液中的。这个过程本质上是在周围环境中吸收所需小分子自我装配成较大物体，与二氧化硅形成水晶石，碳在高压高温中形成金刚石，其内在工作原理一样。

从第一个自我复制的多肽链，到形成自我复制的RNA长链，最后形成可以分裂繁殖的囊泡结构。在囊泡形成之前，生命最初表现为分子链接彼此，之后不同分子链连接彼此，最后，在有机囊泡内形成有机物，无机物，复制分子紧密连接，相互依存，共同复制的机制。同时，依靠囊泡生态圈内外糖盐等浓度压差，吸收外界有机物，抑或从阳光接受能量，也交换外界水，CO2等无机物。因此生物最早的感知触觉和嗅觉产生了，通过张力感知囊泡压力，而化学键感知环境中糖浓度。

地球这个巨大生态圈从宇宙中不断交换物质，陨石，水，阳光被地球截获。火山喷发和陨石撞击也将地球物质抛向太空，大气层的气体也在逃逸中。包含遗传物质的有机囊泡，重演了地球生态圈形成的历程，围绕DNA/RNA形成了微型生态圈。囊泡内外成为两个截然不同的世界，避免了内部分子结构在紫外线，热量，化学侵蚀中湮灭。同时，囊泡内外存在微小压差、浓度差，驱动其与外界交换物质，吸收能量。因此在整个生态圈的生命周期结束前，按时开启细胞器的复制机制。

大气和水相当于地球这个生物的外膜，巨大但并不柔弱，有效隔离了有害的天体射线以及流星轰击。膜的诞生，使熵增加的可能性出现。在这张巨大膜的保护下，地球得以承接持续的太阳能输入，而水的存在保护了早期有机体，使之不受阳光中短波紫外线的冲击。因此，囊泡的出现，是生物历史性的事件，使膜内的化学反应增速，能量聚集度增加，因而从无序到有序，出现了越来越精简的生命体。

生物意义上的“自我”，应该就是那个时候诞生的。从此世界分为我与环境两种实质性的力量。膜成为“自我”和万物之间的观测界面，膜内即我，膜以外则为“它者”。界面崩塌，则世界合二为一，对前一个“自我”而言，世界再次走向无序。界面形成后，“我”开始与“它者”相互作用，交换物质，交换基因35，传导压力，圈内外形成连接机制。我们已知的双向对话模式也许从那天就开始了。35亿年来，所有的悲欢离合，仅仅是二者相互作用的过程。

看起来，这个比喻暗合释迦摩尼的皮囊假说。时至今日，无论读者，还是作者，都生活在自己的囊泡内，大千世界环绕着自我的囊泡，万物与我天各一方，自我理当孤芳自赏，甚至理当自立为这个小世界之王。由此我们得出某种宗教意义的结论，自我，是世界的另一面，也是基因的皮囊。每一个自我，都映射着外部世界的同源性，无论组成自我的物质，还是编制这些物质的算法。

Simon Conway Morris认为，生命一旦出现，就肯定不可避免地进化出智力。虽然迄今为止，我们对应智力的定义却还在争论阶段，但智力诞生后的进化过程，不再如尼古拉斯.克里斯塔基斯所说的“没有意图”。自从世界被分割为我及世界，就在“我”与世界之间形成了事实上的选择。不同物质基于生命本身的抉择，穿行于界面之间。“我”吸收某些物质，增加自身的鲁棒性，在终点到达前迅速复制我自己，将生命的密码传递到未来。生命也释放某些物质到世界中，最终逝去后，都会归于这个世界，成为世界的一部分。有了独立性，就有“我”自己独特的抉择权。生物动机驱动的独特选择与世界形成深度互动，正是智力对世界筛选的结果。

智力使进化具有了明显意图，意图改变了生物被基因设计的效用动机。如同孔雀以拥有沉重美丽的尾巴为进化动机，人类以能说会道，足智多谋为进化动机。智力本身逐渐成为了推动进化的工具箱中最独特的工具，环境造就的选择压力和偶然突变不再起到绝对作用，甚至不再是主导作用。

智力开始选择进化的道路，甚至改变基因变化的方向。看看越来越光滑的脸庞，幼态延迟的行为举止，有些人甚至开始了终生学习，我们是否可以理解为，人类社会一直在选择越来越温文尔雅、乐于助人、呵护后代的配偶，因而从基因层面淘汰了睾丸激素较高、更为暴力倾向的人。在过去的4万年来，人类具备了完善的口语，作为对重大社会智力成果的反应，如农垦、畜牧、聚居、婚姻，人类基因组中大约2万个基因中有几百个基因的变化速度一直在被这些智力成果所加速。基因变异中的许多变化都是在最晚近的时期发生的，有些就发生在最近几千年的时间里。由于这些智力成果，人类某些不适应环境的基因被保留下来，而优势基因未必扩展开去，基因进化的历程被智力成果及社会意图彻底改写了。

智力或者可以理解为一个解决生命延续的外部解决方案，生物通过模仿、学习、创造而来，以扩展个体生物机能的不足，因而快速不断变幻的环境，或者不断变化的生命本身。大猩猩5天之内就能从同伴那里学会了用树枝吊白蚁，而进化出食蚁兽的长舌之类专业工具，则需要数十万年，或数万代的生物迭代。学习能力的出现，显然补上了基因进化的时效短板，使生物在短期内超越了时间的桎梏。使用彩色涂料装饰指甲的纽约姑娘，看起来不同于选择鼻饰的几内亚高地武士们，显然他们通过刻意装扮身体，彼此融入，成为心目中美女或勇士的一员。

所有进化都是缓慢发生的，肤色、姿态、身形皆如此。但人类认知的进化，却如此迅速，因为所有人的强化学习被语言、文字叠加在一起，使我们的技能、经验、知识迅速累计起来。我们的学习能力增强了适应性。学习能力如此强大，只需数小时，10岁的孩子就能制作陷阱，猎*凶猛的野猪和土狼。快速的效用目标。由此看出，生物进化本身并不提供过所有意图，但我们善于学习，因而从自然与社会环境中获取了各种动机。我们基于这些动机去感知和适应环境，恰好是动机的不断演化，已经新的效用动机的涌现，使进化有了某种意图。

有了意图的生物表现出某种智力倾向，我们大概率刻意定义为，在效用动机的激励下，输入的感知线索围绕时间这个同轴坐标互为印证，因而建立起精简的认知模式识别库。而我们的智力活动，映射的恰好是生物对自己感知系统的习惯性精简过程。从进化角度来说，智力是进化的一部分，是无可避免的结果。