我们知道宇宙一起头并没有雷同生命的物质。在大爆炸之后，宇宙中甚至还没有原子！从炽烈而浓密的原始物质和辐射，到第一批原子，并发生一切，从非生命到生命，我们已经把握了演化过程中的很多步伐，今天我们就从宇宙的起头到生命的降生，看下能量的转变是如何给我们带来这一切的！无论有什么？首先要有中性原子，
宇宙的早期温度跨越了2000亿开尔文，最早的夸克和胶子组成了原始等离子汤，跟着宇宙膨胀和冷却，夸克和胶子慎密地连系在一路，在短时间内衰变为我们更熟悉的质子和中子。从能量上讲，夸克和胶子以质子和中子的形式连系在一路，形成了一个在低能量下更不乱的构造。
跟着宇宙持续膨胀和冷却，同样的连系过程仍在持续。
当温度降到不足以电离原子核时，质子和中子就会连系在一路形成更重更不乱的原子核，若是此时有充沛的活化能（能量和密度），原子核会在这个时候持续融合成更重，更不乱的元素！
事实上，此时形成氦-4已经是这个时候融合元素的极限了，因为宇宙冷却和膨胀的速度太快了，没有没够的时间去融合元素！
但跟着能量的持续降低，宇宙中的粒子有了另一种连系更慎密的体式：原子核和电子能够连系在一路，宇宙第一次形成了中性原子。
这里需要知道的是，只有当宇宙充沛冷的时候，原子核和电子才能连系，若是能量太高，中性原子会被高能光子电离成离子和电子，只有当四周的辐射、温度、粒子能量低于电子与原子核的连系能时，宇宙才会获得中性原子。
经由这一系列的过程，我们不难发现，好多过程是自发发生的，一旦四周的能量降到某个阈值以下，物质就会以较低的能量状况被束缚在一路。
而有些过程就需要必然量的“活化能”才能越过某个阈值，从而导致物质总体上处于更不乱的状况。
我们再持续往下看：跟着能量的转变，宇宙中的所有元素都趋势于进入一个更不乱的状况
傍边性原子形成今后，宇宙持续膨胀、冷却，当气体云的辐射压力不足以抗击引力的时候，引力会将原始气体云凝聚成一团，这也是自发“凝聚”的一个例子。
在这之后，密度最大的区域在充沛高的温度和密度下储蓄了大量的物质，从而激发核聚变，融合出了越来越重的元素，这又是一个需要“活化能”的例子。
但最终，我们获得的产品比宇宙起头时的回响物连系得更慎密、更雄厚、更复杂。而这一切都是在我们已知的物理定律下进行的！
跟着时间的推移，最重的恒星酿成了超新星将本身平生的功效抛洒到了星际空间中，这时星际介质就富含了元素周期表中的所有原子（铁今后的重元素，大多来自中子星的碰撞），元素以各类体式连系在一路形成分子，这个过程也是从简洁到一些非常复杂的分子。
如今我们应该发现了一个现象，宇宙从最初的状况起头所发生的一系列过程，其实就是能量转变的过程，在这些过程中的每一步，我们都进入了一个更有利的能量状况。
在所有情形下，能量转变在某种水平上看起来像下面的曲线之一。
如今雄厚的元素形成了，元素也能自发的形成复杂的分子。那么，我们还缺失了最要害的一大步？
我们能够从亚原子粒子到原子成分，从质子、中子和电子到原子，从原子到元素周期表上的所有元素，从所有元素到各类各样的分子，但在某种水平上，我们还缺失了最要害最神秘的一大步。
我感觉你应该想到了这一步是什么？非生命的元素酿成生命。
人们遍及认为，要么生命发源于地球汗青的早期；要么比这个更早，在地球形成之前的宇宙中就降生了生命的种子。
地球上只要显现了生命，无论它最初是什么模样的，达尔文式的进化论：突变、有限的资源和天然选择；一定能让第一个把握了自我复制的生物体，演化出这个星球上物种的普遍性和多样性。
但这不是一个根基的注释，它没有敷陈我们这些转变背后的机制是若何发生的，为什么会发生，或许驱动这些转变的物理过程是什么。
在好多方面，很难在生命和非生命之间划上界线。有好多不存在生命的器材显现出我们在思虑生命时平日会想到的特征。例如：自我复制。
自我复制并不是生命特有的属性，晶体很显然没有生命，但从岩石到冰，晶体构造会自我复制。在分子水平上球体团簇也具有如许的特征！
或许更令人诧异的是，涡旋也能够，这是流体举止的一个简洁例子!
然而，这些器材都不是我们认为的像病毒或细菌那样具有生命。然则在物理学中物质会按照必然的构造进行自我复制！麻省理工学院的物理学家杰里米·英格兰(Jeremy England)认为，同样的物理学道理或者是我们最后缺失的那一大步！热力学感化下的生命过程？
这一切都基于能量的微小转变，物理学家称之为热力学感化下的生命过程。其根基思惟是，若是取一堆（随便什么）原子、分子等等，跟着时间的推移，而且给这个系统施加一个微小可变的能量，这些原子、分子最终会自发的振动到一个更慎密的束缚状况。
那么在生命的原始汤里，在太阳光的照射下是否能让这些无关的元素自发的形成更大的分子构造？
同样的事理，对一罐夹杂坚果进行稍微但前后纷歧致的摇动，最终会让最大的坚果留在顶部，最小的坚果留在底部，从而进入一种更不乱的能量和构造设置。
从宇宙成长的整体历程来看，杰里米所说的生命发源的物理道理或许是真实的。但能够一定地是，这不是生命发源和进化地悉数。
举两个简洁地例子，进化并不老是往最有利偏向去成长，或许说进化会在生物身上显现最好地解决方案！
轮子对于各类应用来说，将能大大提高效率。然则我们并没有进化出雷同于轮子如许地进步体式，包罗在天然界地震物身上都没有显现过。
就我们所知，世界上所有的植物都一向依靠同两种分子来收集和保留来自太阳的能量：叶绿素A和叶绿素B。但这两个在天然界并不是独一可以保留太阳能甚至进行光合感化的分子，因为有些细菌能够行使其他分子来实现光合感化。我们知道太阳光谱在绿色/..中达到峰值，而叶绿素A和叶绿素B都只接收蓝光和红光，却反射绿色/..！
然则不克仅仅因为一种理论不克支配一切，就认为它不是对生命发源的注释。正如哈佛大学传授尤金·沙克诺维奇所说;“杰里米的设法很有缔造力，也很有潜力，尤其是在应用于生命现象时，他的设法非常具有参考性。”总结：热力学以及情况熵的增加在生物学和生命过程中有好多应用，但生命是否会因为熵和热力学而显现呢？
这很有或者的，但今朝还没有定论。在我们找到天然生命圣杯之前，我们还无法回覆，这些元素是如何从非生射中缔造生命的！所以我们仍然不知道生命存在的原因和体式。
我们如今已经在实验室中发生了糖和氨基酸等物质。换句话说，就是有机分子，生命的基石！关于生命发源实验的研究已经深入到能够发生像腺嘌呤如许的分子，腺嘌呤是DNA和RNA的基石之一。然则这些都还不是具有生命的物质，相信在不久的未来，我们必然能知道：非生命到生命的过程！
