一堆鐵礦石無法自然變成一艘航母，不在于進化問題，而在于物理法則。

這個問題的背后，實際相當于在問，為什么碳基能不斷自然迭代，而鐵基無法自然迭代？

根本原因在于，從分子層面來說，鐵礦石比起魚類來說實在是太簡單了。它在自然狀態下的能量和物質循環，根本無法支撐起復雜的自然迭代。

首先，從元素性質來說，碳化物是最豐富多樣的。

四個外層電子，可陰可陽。

它不僅可以與氫、氧、氮、硫、磷，等多種非金屬形成共價化合物（共4個共價鍵），它自己和自己也能結合，形成單鍵、雙鍵，三鍵等不同的形式。

這些特性可以讓碳為中心的有機物，形成穩定而無比豐富的碳鏈和碳環。

已知的有機化合物多達3000萬種，每年新發現或合成的種類多達數百萬種：

• 各種烴、醇、酚、醚、醛、酯、胺、腈、雜環、硝基、重氮、偶氮化合物，各類酸，各類氨基酸、肽、多肽、蛋白質，各類糖類、單糖、低聚糖、多聚糖，以及其它高分子化合物。

有機物的種類不僅豐富多樣，互相之間還有極其復雜繁多的反應。

這些性質，都是鐵等其它元素遠遠不能比的。

自然迭代的復雜度，我們僅僅從蛋白質的迭代來舉例：

構成生命的蛋白質基本單元——氨基酸，總共也就22種。

不過這22種氨基酸經過不同的排列組合，就可以形成大量種類的蛋白質一級結構，也即初級結構（primary structure）。

不同的氨基酸，通過α-氨基與α-羥基間的脫水結合，形成肽鍵。

肽鍵是剛性的平面（如圖）：

隨著更多氨基酸的結合，組合成多肽，則會發生折疊，從而形成二級結構（secondary structure），也即次級結構。

由于肽鍵是剛性的，所以不能隨便折疊，而是有規律地盤繞折疊。

• α-螺旋結構和β-折疊結構，是通過氫鍵維持的最基本二級結構。

一級結構中，只需要氨基酸發生一丁點的改變，就能改變二級結構，從而影響整個蛋白質的功能。

• 例如，鐮形細胞貧血癥，可以僅僅只是血紅蛋白中一個特定氨基酸的改變而導致。

某些蛋白質分子中，甚至還可能形成超二級結構，也即二級結構聚集體，甚至形成介于二級和三級之間的結構域。隨著多肽鏈的增長，就會進一步折疊卷曲，形成復雜球狀分子結構，這便是三級結構（（tertiary structure)）。

• 三級結構通常十分緊密，內部空間往往只能容納極少的水分子。

隨著數條獨立的三級結構，再通過非共價鍵的方式相互連接，最終形成的聚合體，便是四級結構（quaternary structure)。

一個蛋白質分子的典型結構是這樣的：

僅僅22種氨基酸，通過一、二、三、四級結構，不斷的迭代，便可以產生成千上萬種蛋白質，僅僅人體內便存在約10萬種不同結構的蛋白質分子。

相比較于分子形式簡單的鐵礦石，碳基分子迭代和復雜化的容易程度遠遠高得多。

即便如此，碳基生命的出現和演化，依舊被很多苛刻的條件所限制。

各種碳化物最穩定的溫度，在10℃~30℃的范圍內，尤其是各種蛋白質、酶、肽的活性溫度。

溫低于10℃甚至接近0℃時，行星表面大面積結冰，會影響到高等生命的形成。

碳基生命需要以水循環為核心，如果地球溫度升高30℃，便會因為大量水蒸氣，產生的嚴重溫室效應，造成海洋不可逆的消失。

巧合的是，地球的平均溫度，已經主要的溫度變化范圍，正好在這個范圍內。

大約10億年后，地球接收到的太陽輻射會逐漸增加10%，地球均溫將會升高到50℃以上。根據大氣成分導致溫室效應的不同效果，溫度可能更高……直到那個時候，可能才會迎來地球生命的崩潰。

碳基生命也更加依賴主序星上的黃矮星（例如，太陽）。

即便是紅矮星，可能生命也很難誕生。紅矮星光線太弱，宜居帶距離恒星太近，受到恒星極大的引力影響，可形成潮汐鎖定，造成極端的氣候。同時紅矮星經常爆發強烈的耀斑，超強X射線和電離輻射，可直接摧毀碳基生命。

而比太陽更大的主序星，不僅壽命短，還可能發生伽馬射線暴，超新星爆發、甚至坍縮為黑洞。其宜居帶的行星，哪怕出現了生命也不利于往高等演化。

我們通常認為火星上曾經可能存在過生命。

假如，曾經火星上也存在一種動物，進化到“魚”的階段，但它們最終可能隨著火星的“死去”而滅絕，永遠也沒有機會進化成“人”。

但無論怎么樣，生命的演化過程，總是能自然發生的。而鐵礦石到航母，從物質循環的角度來說，是無法自然發生的過程。

最后我們再從熱力學的角度來看看。

薛定諤在《生命是什么》一書中，提出了生命以負熵為食的觀點。

生命體，也是熱力學上的耗散結構。不清楚概念的，可以簡單理解為：這是一種伴隨著物質和能量循環的動態穩定有序結構。

首先無論生物小分子還是生物大分子，相對于無機物，它們都是足夠不穩定的。演化成生命后，通過不穩定的分子循環，宏觀整體逐漸變得穩定，甚至可以有數十年，甚至數百年的壽命。

這靠的是什么？靠的是身體內不斷地新陳代謝。

就拿人體來說，無論你吃喝拉睡，處于什么樣的狀態，只有你活著，機體內就存在能量和物質的損耗，你就必須通過新陳代謝不停地更新補充。

在受精卵形成的剎那，你的身體就開始了能量和物質的有序循環，至少你死亡的剎那，你這個個體的有序循環才停止。

你身體內的各種復雜的化學反應，遠遠比航空母艦內部的化學反應豐富復雜了成千上萬倍。

僅僅一個細胞內，每秒鐘就會發生千萬次的化學反應。

可以說穩定的耗散系統，是一種結構能夠自然演化迭代的結構基礎。

不用說，航空母艦背后需要支持的整套現代工業體系，需要有的完備鋼鐵、電子設備、通信系統、導航系統的支持。

甚至不用說，鍛造鋼材、合金，以及焊接的非自然的數千度高溫。

也不用說，分布在地球各地各層的各種材料的非自然匯聚。

甚至就連一塊放在地上的鐵礦石，它都無法自動完成一階階跳上樓梯，然后一階階跳下樓梯的循環過程。

鐵礦石自身最多能完成還原和再氧化的循環過程，除此之外，再無其他。

也就是說，無論從物質的角度，還是能量的角度，鐵礦石都無法支持這種復雜的自迭代過程。

從熵的角度來說，我們成長繁衍的過程是熵減的，這依賴外部的更大熵增（子女成長的熵減過程，似乎正是伴隨著父母的更大熵增過程）。

生命演化起于微末，最初演化的熵增熵減也是微末的。直到生命演化得更加的復雜，更加的有序，才伴隨著更多的局部熵減出現。然而生命演化的熵增熵減，總是被地球自身的熵增熵減所限制。

從某種意義上來說，如果地球生物量及總有機質長期維持不變，那么在維持不變的這個階段，生命整體對整個地球系統的熵增熵減貢獻，也幾乎接近于零。

然而從鐵礦石提煉到鍛造，再到最終形成一塊可使用的航母鋼板，從鋼板自身的有序性來說，是高度熵減的。但它的鍛造過程，總是伴隨著外部環境突然性的熵增過程。

如果說生命的循環，如同云和雨的循環，是物質、能量，以及地球自然熵增都足以支持自然循環過程。

那么，從鐵礦石到航母，就如同打碎的杯子再融化塑造成新的有著精美花紋的杯子，是一個無論從物質、能量，以及地球自然熵增都不足以支持的非自然非循環過程。

它必須再借助外力，這個外力可以是對物質更有序化的處理，可以是更高的能量（溫度）、可以是總系統更高的熵增。

所以，一堆鐵礦石要自然變成一艘航母，違背的并不是進化論，而是物理學。