第十章：從量子到生命的聚合發展過程 第一節：生命中間體

病毒、類病毒、阮病毒等是一種奇怪的有機結構。它們沒有細胞結構，不能自己複製，必須依靠其他細胞完成自己的複製、生長。因為它們像無機化合物一樣形成結晶體，所以生物科學家不承認它們是獨立的生命體，但是它們卻又與生命表達密切相關。

它們的情況非常特殊，病毒隻有核酸DNA或者RNA與蛋白質外殼，類病毒隻有RNA，阮病毒隻是蛋白質。但是他們都具有傳染性，比如噬菌體這種病毒完全能夠感染細胞，並在細胞中完成複製。類病毒RNA可以依靠病毒傳染並侵入病毒內部複製，阮病毒的特殊性在於它是蛋白質分子病毒，不含有RNA或者DNA等遺傳物質，它是瘋牛病等腦部疾病的元凶。

病毒、類病毒、阮病毒等這些有機結構突破了傳統生命學的意義，涉及生命起源。部分病毒有自己的核酶，但是還是要依靠其他生物細胞的環境才能夠完成複製與成長。不過2010年發現了一種大分子病毒能夠合成自己部分的蛋白質，這更模糊了生命與物質之間的界限。

一般來說病毒是非細胞形態卻過著寄生生活的生命體。生物病毒個體微小，結構簡單，隻含單一核酸（DNA/RNA），是必須寄生在活細胞內並以複製方式增殖的非細胞型微生物。

病毒是一類不具有細胞結構，卻具有遺傳、複製等生命特征的微生物。

病毒同所有生物一樣，具有遺傳、變異、進化的能力，它是一種體積非常微小，結構極其簡單的生命形式。病毒有高度的寄生性，完全依賴宿主細胞的能量和代謝係統獲取生命活動所需的物質和能量。離開宿主細胞，它隻是一個大化學分子會停止生命活力。細胞外的病毒為一個非生命體，可製成蛋白質結晶。結晶性與非結晶性病毒可提純為結晶體，我們知道結晶體是一個化學概念，是很多無機化合物存在的一種形式。我們可以認為某些病毒有化學結晶型和生命活動型兩種形式，遇到宿主細胞它會通過吸附、進入、複製、裝配、釋放子代病毒而顯示典型的生命體特征，所以病毒是介於生物與非生物的一種原始的生命體。

按照本書多層宇宙理論。各層粒子在不同層級環境下，會有不同的性質。病毒、阮病毒、類病毒在細胞內外的不同表現恰恰說明了這種多層結構是，不同環境造成效果不同的具體表現。

碳結構不同的有機生命與無機物質世界我們知道生命與物質之間存在著病毒等中間體。人們不僅要問是什麽動力促使生命得以實現？物質與生命的界限在哪裏？在第三章關於雙縫實驗與時間延遲實驗裏，介紹了量子感知與智慧選擇性。很多相對實驗證明：量子不僅僅有智慧選擇，還有記憶性、協調性、自我組織性。

對於生命來說碳是必不可少的生命元素。碳在地球上儲量豐富，碳不僅是豐富的有機化學合成物，而且還可以因碳元素之間組成結構不同而構成不同的無機物質。在無機碳物質裏，碳因為結構不同可以成為脆弱順滑的石墨，也可以變成世界上最硬的鑽石，也可以變成具有催化功能的富勒烯。

而在豐富的有機碳世界裏，就拿氨基酸來說，相同有機分子因為折疊成不同的結構，而形成不同的蛋白質結構（生命分子結構圖見第九章九層宇宙部分）。這些不同的蛋白質構成人的皮膚、骨骼、血管、神經等。有機化合物主要由碳、氫、氧、磷等元素組成，構成人體需要的脂肪、氨基酸、蛋白質、糖、血紅素、葉綠素、酶、激素等。生命體內的新陳代謝和生物的遺傳現象，都涉及到有機化合物的變化。目前人類已知的有機物達8 000多萬種，數量遠遠超過無機物，對人類生活、生產有重要的意義。

有機化合物的碳原子的結合能力非常強，可以互相結合成碳鏈或碳環。

碳原子數量可以是一兩個，也可以是幾千、幾萬個，許多有機高分子化合物甚至可以有幾十萬個碳原子。此外，有機化合物中同分異構現象非常普遍，這也是造成有機化合物眾多的原因之一。碳原子可用共價鍵彼此連接生成多種結構，組成數量巨大的不同種類的有機分子骨架。

碳以多種同素異形體的形式存在，因為結構不同構成不同的物質，從而形成無機碳的物質世界。碳是鋼鐵的主要輔助元素，碳纖維是飛機的主要材料。

碳因為結構不同充滿不同神奇的功能。比如石墨、金剛石、富勒烯（也被稱為巴基球）、石墨烯、無定形碳、碳納米管、六方金剛石、碳纖維、碳氣凝膠（密度極小的多孔結構，類似於熟知的矽氣凝膠）、碳納米泡沫（蛛網狀，有分形結構，密度是碳氣凝膠的百分之一，有鐵磁性）。最常見的兩種單質是高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨。

碳納米泡沫呈蛛網狀，具有分形結構，有鐵磁性。泡沫由許多原子團簇構成，每個含有約4 000個碳原子，直徑約6到9納米，其中很多原子團連在一起，形成了纖細的網。碳納米泡沫的密度很低，與碳氣凝膠很相似，但密度是它的百分之一，它是目前世上最輕的物質之一，密度約為2 mg每立方厘米，僅有海平麵上空氣密度的幾分之一。

富勒烯是一種碳的同素異形體。任何由碳一種元素組成，以球狀、橢圓狀或管狀結構存在的物質，都可以被叫做富勒烯。

C60分子是一種由60個碳原子構成的富勒烯分子，它形似足球，因此又名足球烯。C60是單純由碳原子結合形成的穩定分子。富勒烯具有完美對稱的足球結構，C60分子的電子能級簡並度最高可達五重。C60具有很高的電負性，它能夠接受電子而形成帶負電子的陰離子。C60還容易發生電化學加氫反應，C60電極能夠通過氫而發生電化學充電反應。富勒烯可以作為一類新的催化劑材料的基礎，在富勒烯分子的中心空隙加入一些已知具有催化性能的金屬原子，如鉑、鈀等能製成一類新的催化劑。在這種催化劑中，催化性原子被碳籠保護起來。這也是

第一個發現的由一種材料的數個原子組成的團簇催化化學反應，因為催化劑通常隻在很大質量下才起作用。

同時我們發現，類似碳C60組成的富勒烯，就像多層聚合宇宙裏講的，因為不同層級的聚合結構就會產生不同尋常的物理學效果。