水憑啥是生命之源？

每日一言

心若沒有良人，眼前全是路人。

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阿什卡國際油氣軟體（ID：ESSCAGROUP）

多年以後，當地球上的一隻智慧生物思考地球時，他會想起40億年前太古宙開篇的那場超級流星雨。

那就像潑在稿紙上的塗改液，讓地球這篇剛開頭的作文變回一張白紙，一切從頭再來，一切迥然不同。

這場天地大衝撞究竟抹殺了什麼，沒人知道。但它留下了什麼，我們今天看到了。比如，地球引力留下了蒸騰翻滾的水。

多年以後，大概38億年前，水重新落回地面，湍急的河水漸漸變得清澈見底，河床里的頑石慢慢被打磨成潔白光滑的卵石。

是的，地球重新享受了水的沐浴和滋潤。生命，悄然出現。

當水再一次變得渾濁時，地球人恍然大悟：水是生命之源，不能再污染啦！

那麼，問題來了：地球幅員遼闊，物產豐富，元素眾多，憑啥單說水是生命之源？

其實看看我們自己，就知道了。

人體70%是水，當然隨著年齡增長，含水量會減少，人看上去就衰老。說娃娃們水靈靈的，那不是誇張，而是事實。所以人是名副其實的「水貨」。這麼多水，減少一點行不行呢？

不行。正常人失水2%，口乾舌燥；失水5%，焦慮煩躁；失水8%，脫水症兆；失水15%，休克昏倒；失水20%，很快死掉…

有人表演辟穀，不吃東西只喝水，靠消耗脂肪，可以撐十幾天。但你反過來試試，只吃餅乾不喝水，7天都撐不過去。

為啥呢？因為人體結構要靠水維持，營養要靠水傳送，能量要靠水化合、運輸…

不止人類，地球上幾乎所有生命，60%以上是液態水。

我們賴以生存的農作物，一般水含量在80%以上。

都知道萬物生長靠太陽，植物靠光合作用。但光合作用要靠水來完成。植物生長出干物質，要消耗幾百倍的水。產1公斤干物質，玉米要澆灌400公斤水，小麥要500公斤水，棉花要600公斤水，水稻要1000公斤水…

這位童鞋拍案而起：上面說的，只是地球上的情況。地球水多，地球生物利用水、離不開水，那是很自然的事。但你能保證，在沒水的外星上，就不會出現生命嗎？所以，你憑什麼說「水是生命之源」呢？

確實沒人敢保證「沒水的外星上就一定沒有生命」。但是，有兩大理由，讓水穩坐「生命之源」的寶座。

第一個理由，是認知。我們並沒有發現「無水的生命」，也沒找到「無水演進生命」的機制。

不是說不能假設，而是說假設也有邊界。邊界越清晰，認知越紮實。我們的知識，必須在已知、可檢驗的基礎上，合乎邏輯地向前演繹、驗證、推進，這就是邊界。離開這些，腦洞就是無本之木。這個說「沒水可能有生命」，那個說「可能有脫離物質的生命」…這樣憑空猜想，沒人不會。但沒有現實意義。「一切皆有可能」就成了「啥也不知道」。

前面說了，物質是原子構成的。而原子之間的分別，僅僅是質子、中子、電子數的不同。知道這個，我們就該知道，人類已經找到了幾乎所有穩定的原子。哪些原子適合搭建生命，我們也基本清楚。

第二個理由，是水的特性。這是我們重點要說的。

1

生命要不斷和外界交換物質和能量，說人話就是吃喝拉撒（植物也有）。這就離不開液體，運載物質在體內流動，實現新陳代謝。

水保持液態的溫帶比較寬，從0℃—100℃，都可以保持液態。如果生命液體很容易凍結，或很容易蒸發，那麼，生物的存活溫帶就太窄。溫度稍高稍低，就滅絕了。

2

水的丰度高，也就是價格便宜量又足。量足夠大，才能給生命產生以足夠大的可能；量足夠大，生命才有演化、繁衍的空間和物質基礎。

3

水是一種溶解性很強的溶劑。大多數物質可以在水中溶解。生命必須的那些物質，溶解在水中，才得以順利地運送、交換，完成生命的構造、新陳代謝。

4

水的氣、液、固態切換姿勢神奇，適合生命存活。

一方面，水在液態溫帶中，也可以揮發成氣態分子，增加空氣濕度。這有啥用呢？它可以減緩生物失水速度，讓生物不至於離開水就迅速死掉。縱然你轉身離開，我也會護著你跟過來。

另一方面就更重要了，水在低溫下，密度變化異常。正常物質是熱脹冷縮，溫度越低，密度越高。如果水也是這樣，那麼，低溫水會沉底。天冷時，會從下向上，全部凍成冰。即使回暖，也只能化開表面，越深越難融化。深一些的水底，比如海底就常年是冰，很多水生物就沒法活了。

幸好水不是這樣。水在4℃時密度最大。低於4℃，密度就開始降低。結成冰後，密度降低10%。這有啥用呢？主要有兩個用處：

一是低溫水能更順利地對流到上面，接受熱能，保持上下水溫的大致平衡。

二是只能從水面開始結冰。結冰後，冰蓋就是天然隔熱層，減少水溫散發，讓下面的水保持液態。這樣，水生物還可以正常生活。

為啥水這麼獨特呢？一句廢話是：每一種物質都很獨特。特性不同，功用就不同。只不過，水的特性恰好更適合孕育生命而已。

一個水分子，是一個氧原子+兩個氫原子：H2O

正常來講，如果這仨原子排成一條直線，線性對稱，那就沒戲唱了。

水分子的神奇之處，就在於三個原子排成V形，形成104.5度角。角狀對稱。大概就是米老鼠的腦袋那種形狀，一個氧原子是頭，兩個氫原子就是倆耳朵。

氫氧組合，是氫把唯一的電子拿去跟氧共享。化學家管這叫「共價鍵」。說好是共享，但氧有電負性，也就是更渴望電子。所以，電子們偏向氧原子那邊。我們知道，電子帶負電，而原子核帶正電。

電子偏向氧原子，於是氧原子這邊，電性就偏負一點。而氫原子那邊，核底褲都露出來了，電性就偏正一點。於是，水分子就有了「極性」。一塊燕尾狀小磁體就誕生了。可千萬別小看「極性」，它是我們大千世界如此豐富多彩的根本原因之一。水分子的極性比較明顯，而且是一負兩正，十分别致。這一招鮮，水分子玩出了很多神奇的花樣。

氫原子這邊，只要遇到其他分子的負極，就會勇敢地吸上去，讓分子黏在一起。這叫氫鍵。氫很活潑多情，可以和很多種元素合體。但只有和氧、氮、氟合體，才能感受生命大和諧，產生鍵能強大的氫鍵。像水分子這樣堅挺的氫鍵，是相當難得的。

水分子的這種極性，比幾乎其他所有分子都明顯些。換句話說，和別的分子異性相吸，水分子這邊出的力大些。這就是為啥水能幫助很多物質化合。

這種極性，還讓水成了生物的建材。比如，細胞膜就是靠水分子的極性保持穩定的結構。

水分子能溶解絕大多數物質，它的極性和氫鍵功不可沒。別小看「溶解」能力，它對生命的影響是根本性的。這讓它在物質化合中，既可以當媒婆，又可以當接生婆、甚至催生婆。

氫鍵的作用力，比共價鍵小。既可以讓分子們膩在一起，又不至於黏太緊分不開。當你需要我，我會在你身邊。當你有新的彼岸，我會離開你，變成一絲雲彩。水的液態溫帶寬，就是氫鍵的功勞。

38億年前，地球上豐富的物質，歡樂地溶入小溪，流進大河，匯成海洋。

在原始大氣中，一個碳原子和一個水分子結合，產生了一種叫做甲醛簡單分子。

甲醛和氰、氨反應，產生了一種叫「氨基乙醯氰」的有機分子。

這種分子跑到水裡湊熱鬧，同類相見，希望成為一個整體。但水太多，不好結合。

滄海桑田，終於，有一大池水慢慢乾涸。

在泥里，一些氨基乙醯氰聚合在一起。水一點點蒸發，聚合體慢慢水解，形成了多肽鏈，也就是聚甘氨酸。

經過一系列變化，各種氨基酸殘基組成了一種神奇的結構：蛋白質。

劇情很曼妙，但地球編劇並沒有停下手中飛舞的筆。看那邊——

在那山的那邊海的那邊有一群小精靈。

它們活潑又聰明。

它們調皮又靈敏。

它們共享電子共價鍵離子鍵還有極性。

歐，可愛的氧氮磷，可愛的碳和氫。

它們青春激射猛談戀愛上演著狗血劇。

它們三角八角虐戀很歡欣。

鬧得不亦樂乎，演繹出磷酸、核糖、鹼基等各種奇葩組合。

不思蜀，此間樂。縱如斯，仍寂寞。世間難耐是濕熱。

這些奇葩組合越聚越多，熙熙攘攘，耳鬢廝磨，數不盡那機緣巧合。某年某月的某一天，幾個組合開了掛，冷不丁排出一種神奇的結構——它可以吸取能量，維持自己的結構，還有了複製自己的衝動——這當然是一種無意識的機制。

然而，在慢慢乾涸的泥水裡，只能坐吃山空。沒前途。

也許是一場暴雨，也許是一波洪水。這些結構被送進了江河湖海。

那是一片廣闊天地，在那裡是可以大有作為的。

-END-

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