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膜在这里的角色有点像水力发电厂的水坝，当水流从高处流下来时会推动涡轮运动发电，而质子流过细胞薄膜时，也会推动蛋白质涡轮来生产ATP。
这个复杂的机制超乎想象，原本只是让两个分子结合在一起的简单反应，却需要怪异的质子梯度参与其中。
化学家通常习惯处理整数，因为一个分子不可能跟另外半个分子反应。
而化学渗透说最让人困惑的地方或许就在于，这里充满了小数。
电子传递链要传递多少电子，才够合成一个ATP分子？大约在8到9个之间。
那需要打出多少质子？现今最准确的计算是4.33个。
这些数字看起来一点意义也没有，直到我们认识到离子浓度梯度参与其中。
因为一个梯度由无数个小梯度组成，所以它并不存在整数。
而化学渗透最有利的地方在于，单一反应可以不断地重复发生，直到累积起产生一个完整的ATP分子的能量。
如果每次反应产生的能量是整个ATP分子所需的0.01，那只需重复100次，就能慢慢累积足够的质子梯度去制造一个完整的分子。
有了这个技巧，细胞突然可以存钱了，它有个装满零钱的小口袋了。
讲了这么多，化学渗透真正的意义何在？让我们回到之前的氢与二氧化碳的反应。
现在细菌还是需要用掉一个ATP来启动这个反应，但它们每次可以生产多于一个ATP的能量，既然多出来的能量可以被存起来，多出几次之后它们就可以生产第二个ATP了。
虽然并不宽裕，却是很踏实的生活。
更重要的一点是，化学渗透让不可能兴起的生命变成有可能的。
如果马丁与罗素是对的，如果最早的生命确实根据前述反应兴起，那么要离开海底热泉唯一的方法，就是化学渗透。
现在唯一已知依赖氢与二氧化碳生化反应而生存的生命，完全依赖化学渗透而活，缺它不可。
而我们也知道现在地球上几乎所有的生命都带有同一套古怪的化学渗透机制，尽管不一定缺它不可。
为什么会这样？我认为就是因为大家都是从同一个生命共祖那里继承了这套机制，而生命共祖依赖这一机制而活。
当然，质子的梯度再好用，也要生命能够利用它才行，之后还要学会自己制造梯度。
虽然利用天然的梯度要比自己制造梯度来得容易，但是哪种都不简单。
毫无疑问，通过自然选择才能进化出这些机制。
现在细胞需要大量由基因编码的蛋白质来执行化学渗透，如此复杂的系统一定要靠蛋白质和基因参与才有可能进化。
所以这是一个环环相扣的问题。
生命要先学会制造并使用化学梯度才可能离开热泉，而要制造自己的化学梯度又一定要有DNA和基因参与。
看起来生命在这个矿物培育所里已经进化出非凡的复杂度了。
我们慢慢地为露卡这个地球上的生命之祖画出一张独特的肖像。
如果马丁与罗素是对的（我认为他们是对的），那露卡应该不是一个自由生活的细胞，而是由矿物细胞组成的岩石迷宫：它靠着铁、镍和硫所组成的催化剂墙壁，以及天然的质子梯度而生存。
地球上第一个生命是一个多孔的石头，在里面一边合成复杂的分子，一边产生能量，以准备生产DNA和蛋白质。
也就是说，关于生命诞生的故事，本章只讲了一半。
下一章我们将会继续另一半的故事：所有生命分子中最具标志性的物质，也是基因的载体——DNA。
[1] 这种“燃烧反应”
都是氧化还原反应，比如氧和氢反应，因为氧比氢更想要电子，所以电子由供给者（氢原子）传递给接受者（氧原子）。
反应会生成水，这是一个热力学上稳定的终产物。
所有的氧化还原反应，都是由供给者把电子传递给接受者。
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