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中国小康网 独家专稿 文｜尹传红 矿物为生命起源提供了重要线索并改变了生命，生命也改造着矿物，完成了从地球化学到生物化学的演变。 在对地球矿物重新进行分类后，世界上的矿产资源可能比人们之前认为的多出了4000余种。相关研究同时发现，大约一半的矿物多样性是生物及其副产品的直接或间接结果，即生命帮助形成了地球上几乎一半的矿物质。这些新认识，为我们弄清地球复杂的地质历史和生命的起源与演化，带来了全新的启示。 矿物的典型特征是拥有独特的结构和化学性质。两百多年来，对化学成分、密度、硬度、光学性质和晶体结构的测量，一直是矿物学家赖以生存的“手艺”。依照国际矿物学协会经典的、仅仅关注矿物晶体结构和化学组成的分类方法，矿物学家认定世界上大约有5800个矿物“种类”。然而，依照《美国矿物学家》杂志新近刊出的两篇论文所概述的新的矿物分类系统，结合各种算法分析，科学家识别出了超过10500种不同类型的矿物。 两篇论文的主要作者是美国卡内基研究所的高级研究员罗伯特·哈森和肖娜·莫里森。他们开发的新的矿物分类系统，特别关注矿物是如何形成的。该系统的应用还确认了地球的地质发展和生命的进化是如何相互影响的。 在研究中他们发现，生物是矿物形成的一个重要因素：三分之一的矿物完全是生物的一部分或副产品。比如骨头、牙齿、珊瑚或肾结石，或者排泄物、木材、微生物垫以及其他有机物质。数千种矿物以其他方式受到生物活动的影响，比如工业燃煤中形成的锗化合物。包括通过与生物副产品(比如光合作用产生的氧)的相互作用而产生的物质，大约一半的矿物上都有生物的痕迹。 生命对地质的全面影响，长期以来却一直被忽视。近年来，科学家在那些一直被认为不适宜生命出现的地方，包括炎热的火山口、酸性的池塘、北极冰层和平流层尘埃中，都发现了生物。 特别是20世纪地球和生命科学颠覆性的发现——深海热液，以及与其伴生的深海化能生态群的发现，彻底颠覆了“人类生命只能依靠太阳能”的基本概念。深海（水深超过200米的海域）是高压、低温、无光的地带，也是地球生命所必需的养料和矿物质的交换中心，地球的原始生命很可能起源于深海底部。这些都使矿物学成为探索生命起源和生存的关键要素。 哈森及其研究团队多年来一直致力于探索矿物在生命远古的地球化学起源中可能的作用，并在2008 年提出了矿物演化假说。他们认为，矿物与生命之间，并不是两条彼此独立、平行的线，而是相互作用、共同演化。矿物为生命起源提供了重要线索并改变了生命，生命也改造着矿物，完成了从地球化学到生物化学的演变。 事实上，正是由于矿物与生命的协同演化、共同作用，才形成了我们今天所栖居的世界。地质学和生物学的融合，亦是将地球科学和生命科学相连接，从而为我们理解和认识生命起源、行星发展以及我们的地球家园，提供了有价值的见解。 哈森所著《地球的故事》于2021年推出了中文版。该书有个副题：从一颗星尘到充满生命的世界，45亿年的地球演化史诗。它正是从矿物与生命协同演化的视角，来重新认识我们所栖居的星球的。在哈森看来，了解地球地质和生物历史之间的相互作用，可以帮助我们预测我们星球上生命的未来，并为之做好准备。 正是由于矿物与生命的协同演化、共同作用，才形成了我们今天所栖居的世界。 
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（《小康》·中国小康网 独家报道） 本文刊登于《小康》2022年9月上旬刊
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