简述生命起源的六项“可能的相关因素”
费米悖论和德雷克方程都涉及生命起源的条件问题。虽然实际上应该讨论的是【智慧文明】的问题，但大多数人都把概念偷换成了【生命】。这种偷换有没有道理，足够再写一篇文章了。这里就先讨论生命起源好了。
既然我们都清楚无生命的宇宙环境是什么样的，那么我觉得根据生命的定义，生命起源需要克服的困难是共同的，我们就可以逐一罗列生命为了解决这些问题所需要的可能的解决办法，再指出具体到地球的情况又是采用的其中哪个解决方案。虽然每个解决方案都有可能“不一定是必要条件”，但这就促使人们思考生命其它的可能性。这样的讨论是不是比泛泛的讨论费米悖论更有方向性？
生命诞生和发展会遇到的所有问题，地球的解决方案都不一定是唯一的，我们不该忽略有其它解决方案的可能性。讨论地球的解决方案是否为最优解(或至少为胜算更大的解)也很意义——如果“是”，那么其它生命形式很可能也会选择地球这种最优解；如果“不一定”，那么其它生命形式就可能与地球的该解决方案的相关结构有所区别。
下面关于生命起源的六项“可能的相关因素”的简述没有本人的独立思考，全都是相关知识的总结转述。除了这六项以外还有哪些其它“可能的相关因素”？这些因素中哪些是充分条件？哪些是必要条件？这些都是可以讨论的。
关于“最优解”再多说两句：
a、便宜、效率高，这是明显的具有结构优势的最优解；
b、解决方案虽很多但现有方案跟原始材料或环境最搭，最容易实现，这是明显具有起源优势的最优解。例如，ATP的生产方案有很多甚至比现有方案更高效，但现有方案具有更适应地球早期环境的起源优势，所以是这种环境下的最优解，但在其它星球就不一定了；
c、有的问题如人手为什么有5根手指就没有最优解，纯粹巧合而已(继承自爬上陆地的那条鱼的身体结构)。当然这种情况必须谨慎辨别，比如植物的花、叶、枝条、果实、种子等形态特征按斐波纳契数分布就不是巧合而是进化来的最优解。
下面抛砖引玉。
1.起源星球需由不同于氢和氦的“重金属”组成
地球的解决方案：利用此前超新星爆发所创造的“重金属”
是否最优解——
起源优势：空间上，距银心3万光年以外“重金属”含量都不足，地球距银心2.6万光年；时间上，比太阳系更早的恒星系“重金属”含量都不足(太阳系里也只有2%)，地球是银河系第一批固体星球。
2.生命分子需要足够复杂(多样性)和稳定的结构。
地球的解决方案：碳基生命
是否最优解——
a.结构优势：碳原子(相比被讨论最多的硅原子)可形成二价键和三价键，因此可形成以之为骨架的结构稳定的长链。
b.起源优势：在缺乏催化剂的原始汤中，第1步反应所需的能量越小越好。碳原子与其它原子结合所需的能量比硅原子要小得多。
3.生命起源的自组织行为需要处于“混沌边缘的物质”(按照创造力理论，只有在混沌边缘的物质可以既让新事物顺利出现又能让好的创新稳定下去。)
地球的解决方案：液体溶剂(固态是严格秩序，气态是彻底混沌，液态是混沌边缘)——水
是否最优解——
a.结构优势：液态水是万能有机溶剂，即大部分有机或无机分子都可溶于水。
b.起源优势：水保持液态所需的温度区间很大(0-374℃)。
另外，地球上有足够多的水对生命还起到了其它有益作用(因难以量化该方案对生命的益处有多大及是否有其它可替代的解决方案，尚难以分析是否最优解)：
3.1.足够大的海洋面积除去了星球形成早期过多的二氧化碳，保证了地球没有变成金星那样的温室地狱；
3.2.水的比热容足够大且可通过对流导热，保证了地球环境有足够稳定的温度；
3.3.足够深的海洋保证了在全球冻结时期也有营养物质通过热液喷口释放并蓄积在洋底。
3.4.海洋对紫外线的隔绝作用保护了臭氧层出现之前的生命。
4.要使水保持液态需要足够适宜、稳定的温度
地球的解决方案：
4.1.位于某恒星系
4.2.恒星发热稳定
地球的解决方案：恒星为主序星
是否最优解——不一定。矮星比主序星更稳定。
4.3.公转轨道近圆
4.4.星球处于恒星宜居带内
是否最优解——不一定。可以有其它稳定热源(如木卫二的潮汐作用发热)。
4.5.星球质量足够大(以保持足够大气压)
4.6.星球有相对大的卫星稳定其自转(以保持相对稳定的受热角度)
5.需要足够弱且稳定的宇宙射线环境(否则会杀死初等生命)，为此需要：
5.1.距离银心足够远：距银心2.3万光年以内会受到不稳定的伽马射线爆的攻击。
地球的解决方案：距银心2.6万光年。
5.2.有防御结构
地球的解决方案：有足够强的地磁场来防御(地磁场另外还起到了防止大气散溢的重要作用，但是否为最优解也有待讨论)，为此需要：
5.2.1.液态外核和固态内核，为此需要：
5.2.1.1.行星有足够大的质量（使地核不至于很快凝固）
地球的解决方案：质量5.965×10^24千克(远高于火星的6.4219×10^23千克)。
5.2.2.行星有足够快的自转速度
地球的解决方案：提亚撞击
6.需要碳循环(地表碳被生命不停消耗，需要地心的碳不断补充，另外碳循环还起到了调节气温的重要作用)，为此需要：
足够薄的地壳使板块运动活跃。
地球的解决方案：提亚撞击
（全文完）
费米悖论和德雷克方程都涉及生命起源的条件问题。虽然实际上应该讨论的是【智慧文明】的问题，但大多数人都把概念偷换成了【生命】。这种偷换有没有道理，足够再写一篇文章了。这里就先讨论生命起源好了。
既然我们都清楚无生命的宇宙环境是什么样的，那么我觉得根据生命的定义，生命起源需要克服的困难是共同的，我们就可以逐一罗列生命为了解决这些问题所需要的可能的解决办法，再指出具体到地球的情况又是采用的其中哪个解决方案。虽然每个解决方案都有可能“不一定是必要条件”，但这就促使人们思考生命其它的可能性。这样的讨论是不是比泛泛的讨论费米悖论更有方向性？
生命诞生和发展会遇到的所有问题，地球的解决方案都不一定是唯一的，我们不该忽略有其它解决方案的可能性。讨论地球的解决方案是否为最优解(或至少为胜算更大的解)也很意义——如果“是”，那么其它生命形式很可能也会选择地球这种最优解；如果“不一定”，那么其它生命形式就可能与地球的该解决方案的相关结构有所区别。
下面关于生命起源的六项“可能的相关因素”的简述没有本人的独立思考，全都是相关知识的总结转述。除了这六项以外还有哪些其它“可能的相关因素”？这些因素中哪些是充分条件？哪些是必要条件？这些都是可以讨论的。
关于“最优解”再多说两句：
a、便宜、效率高，这是明显的具有结构优势的最优解；
b、解决方案虽很多但现有方案跟原始材料或环境最搭，最容易实现，这是明显具有起源优势的最优解。例如，ATP的生产方案有很多甚至比现有方案更高效，但现有方案具有更适应地球早期环境的起源优势，所以是这种环境下的最优解，但在其它星球就不一定了；
c、有的问题如人手为什么有5根手指就没有最优解，纯粹巧合而已(继承自爬上陆地的那条鱼的身体结构)。当然这种情况必须谨慎辨别，比如植物的花、叶、枝条、果实、种子等形态特征按斐波纳契数分布就不是巧合而是进化来的最优解。
下面抛砖引玉。
1.起源星球需由不同于氢和氦的“重金属”组成
地球的解决方案：利用此前超新星爆发所创造的“重金属”
是否最优解——
起源优势：空间上，距银心3万光年以外“重金属”含量都不足，地球距银心2.6万光年；时间上，比太阳系更早的恒星系“重金属”含量都不足(太阳系里也只有2%)，地球是银河系第一批固体星球。
2.生命分子需要足够复杂(多样性)和稳定的结构。
地球的解决方案：碳基生命
是否最优解——
a.结构优势：碳原子(相比被讨论最多的硅原子)可形成二价键和三价键，因此可形成以之为骨架的结构稳定的长链。
b.起源优势：在缺乏催化剂的原始汤中，第1步反应所需的能量越小越好。碳原子与其它原子结合所需的能量比硅原子要小得多。
3.生命起源的自组织行为需要处于“混沌边缘的物质”(按照创造力理论，只有在混沌边缘的物质可以既让新事物顺利出现又能让好的创新稳定下去。)
地球的解决方案：液体溶剂(固态是严格秩序，气态是彻底混沌，液态是混沌边缘)——水
是否最优解——
a.结构优势：液态水是万能有机溶剂，即大部分有机或无机分子都可溶于水。
b.起源优势：水保持液态所需的温度区间很大(0-374℃)。
另外，地球上有足够多的水对生命还起到了其它有益作用(因难以量化该方案对生命的益处有多大及是否有其它可替代的解决方案，尚难以分析是否最优解)：
3.1.足够大的海洋面积除去了星球形成早期过多的二氧化碳，保证了地球没有变成金星那样的温室地狱；
3.2.水的比热容足够大且可通过对流导热，保证了地球环境有足够稳定的温度；
3.3.足够深的海洋保证了在全球冻结时期也有营养物质通过热液喷口释放并蓄积在洋底。
3.4.海洋对紫外线的隔绝作用保护了臭氧层出现之前的生命。
4.要使水保持液态需要足够适宜、稳定的温度
地球的解决方案：
4.1.位于某恒星系
4.2.恒星发热稳定
地球的解决方案：恒星为主序星
是否最优解——不一定。矮星比主序星更稳定。
4.3.公转轨道近圆
4.4.星球处于恒星宜居带内
是否最优解——不一定。可以有其它稳定热源(如木卫二的潮汐作用发热)。
4.5.星球质量足够大(以保持足够大气压)
4.6.星球有相对大的卫星稳定其自转(以保持相对稳定的受热角度)
5.需要足够弱且稳定的宇宙射线环境(否则会杀死初等生命)，为此需要：
5.1.距离银心足够远：距银心2.3万光年以内会受到不稳定的伽马射线爆的攻击。
地球的解决方案：距银心2.6万光年。
5.2.有防御结构
地球的解决方案：有足够强的地磁场来防御(地磁场另外还起到了防止大气散溢的重要作用，但是否为最优解也有待讨论)，为此需要：
5.2.1.液态外核和固态内核，为此需要：
5.2.1.1.行星有足够大的质量（使地核不至于很快凝固）
地球的解决方案：质量5.965×10^24千克(远高于火星的6.4219×10^23千克)。
5.2.2.行星有足够快的自转速度
地球的解决方案：提亚撞击
6.需要碳循环(地表碳被生命不停消耗，需要地心的碳不断补充，另外碳循环还起到了调节气温的重要作用)，为此需要：
足够薄的地壳使板块运动活跃。
地球的解决方案：提亚撞击
（全文完）
