前面说到，石墨烯或许广泛的存在于原始地球海洋中，那么石墨烯必然参与或者见证了生命起源的过程。我在思考这个时，无意之间翻到了薛定谔的《生命是什么?》，这本书首次提出了生命复制子的假说。沃森和克里克在这一启示下，发现了DNA的双螺旋结构，他们认为DNA是生命最原始的复制子，可是谁又合成了DNA了？此外，中心法则告诉我们DNA的合成离不开蛋白质（酶）的参与，而谁又合成了蛋白质？蛋白质的主要成分是氨基酸，米勒已经从原始模拟大气中合成了氨基酸，但是目前为止，没有任何实验室成功利用最简单的方法，没有任何生化试剂生化反应介入的情况下，将一个个的氨基酸连接为一个多肽链，同时没有一个实验室将这个多肽链扭曲为二级或者三级结构，因此也没有一个人可以将变性的蛋白扭曲回去，让死亡复活。蛋白无法从有机小分子制造，那么核酸更没可能。因此关于这一领域的研究，仅仅属于猜想假说阶段，真相离我们一直很遥远。在我翻阅大量文献证实生命起源于石墨烯有关时，我发现了一本关于富勒烯起源历史的书籍，其中 其中讲诉了《新科学家》杂志的戴达罗斯有一段很有趣的构想：利用石墨这样的碳膜构建一种类似于足球的物质，其密度介于水与空气之间，如此以来这中材料将浮在水的表面，又不会被高温所蒸发，假如这些球球上面开很多的小孔，可以选择性的吸入或者排出一些物质，这边是一种超级分子筛。但是如果我们进一步大胆的推测，如果将这种物质放到原始海洋中会如何？会不会形成最为原始的新陈代谢了，也就是说最为原始的新陈代谢是否就是无机离子的进进出出呢？此外，既然石墨烯上的纳米孔具有与细胞膜K离子通道相同的过滤效果，有可能充当离子通道的形成模板时，原始地球环境是否能在石墨烯上面开洞呢？

   原始地球充满了宇宙射线，宇宙射线中包含有大量的质子、阿尔法离子等，这些离子均能使石墨烯破损。因此带有纳米孔的石墨烯是有理由存在于原始地球的，有可能进化为现有的细胞离子通道，那么这种带有离子通道石墨烯否能构建一种细胞的结构呢？类细胞的结构在生命进化中起着非常重要的作用，他给生命的起源提供了一种温和的场所，可是现有的理论认为，磷脂自发形成的泡泡有可能支持原始的生化反应，可是有文献反驳如果这种磷脂处于原始海洋，复杂金属离子的存在会让这种膜作为原始细胞的可能荡然无存，因此许多人认为生命不可能起源于原始海洋。因为很多金属离子是不利于现有的生化反应的，磷脂膜没有办法有效去除这些毒害离子的存在例如钠离子。不过幸好，石墨烯有这个功能，此外石墨烯还可以卷曲成一个个类似于细胞的泡泡。呵呵，这就回到了饱和重盐溶液中的石墨烯结构了。

   前一节已经讲到石墨烯在饱和盐重盐溶液中，低温下能形成一个个的小的泡泡，这些小的泡泡的结构非常相似于原始的细胞。但是问题是现有细胞膜是由磷脂双分子层结构组成的，而我们的石墨烯是一层纯的无机碳膜。如何演变为原始细胞膜呢？

   为了这个问题，我好几夜未眠，一直在翻阅各种文献。自从开始这一课题，我开始接触很多完全不相关的专业，一会化学，一会生物，一会物理，反正大脑一直持续高速运转。翻啊翻看啊看，哎，一篇文献让我眼前一亮，这是一篇Nat.Nano.的文章，这篇文章说石墨烯遇见细胞以后，会插入细胞的磷脂层，而细胞膜上的磷脂会爬上石墨烯，均匀的吸附在石墨烯的两侧。这是一篇上海应用物理研究所2014年的最新文章，这篇文章给出了一个非常震撼的图，石墨烯抽取完细胞的磷脂后，留下了一圈黑膜。当时最惊讶的是，难道细胞去除磷脂层后，还没有破裂，还有一层膜啊，这层膜是什么呢？其次磷脂层爬上石墨烯以后，分布在石墨烯两层，就是成了磷脂双层包覆的石墨烯了吗。于是我查阅了很多关于磷脂与石墨烯的文献，结果发现石墨烯的确具有很强的磷脂吸附能力。因此我们在实验室用AFM来证实这一过程，我们发现石墨烯吸附磷脂以后，的确厚度有所增加。且厚度与Nat.COMM.上关于3D打印技术逐点喷涂在石墨烯表面的磷脂双层石墨烯厚度一致，这说明磷脂的疏水基的确能吸附在石墨烯的六元环上，形成夹层石墨烯的磷脂双层结构。此外更有趣的是，我们所获得的磷脂双层石墨烯夹层膜，在高盐低温下竟然也能转变为石墨烯的泡泡。如果我们将溶液调到强酸性，奇迹发现了，我们发现液体中几乎全是单层的泡泡，这些泡泡与掏空的细胞一模一样，具有明显的双层结构，大小与当代的细胞基本一致。这样一来事实上我们已经造出了一种极其类似于细胞膜的东西，这东西或许广泛的原始海洋中。此时又遇见一个问题，原始海洋的酸度，我们做出的类似细胞的结构是强酸高盐的环境中的，那么是否这一环境与原始还原类似呢？

图1， 单层石墨烯泡泡，D图为抽取完磷脂的细胞。

   翻阅地质学的文献发现，40亿年前，原始海洋是强酸溶液，里面还有很多硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐，随着地球温度与大气成分的变化，海洋中的硫酸盐等逐渐的沉积为岩石，同时海水开始逐渐变为中性。而生命就起源于40亿年前，有趣的是2014年《自然-地球化学》上一篇文章指出，最早的生命在英国的格陵兰岛发现，这些岩石切片电镜可以看出，大量的石墨烯泡泡存在于这一时期的岩层中，同位素测定证实这就是最为原始的生命。这些石墨烯的泡泡和我们实验室构建的结构几乎一致，他们分析认为这是火山高温导致原始细胞转化结果，而我们认为这最原始的细胞很有可能就是由石墨烯包裹成的这些泡泡组成。

图2 左边：人造石墨烯泡泡；右边：格陵兰岛石墨烯生命体

   如果石墨烯泡泡的确是原始细胞，那么它肯定参与了生命大分子层的形成。他是如何形成的呢？首先想到的便是蛋白质的形成，石墨烯石墨参与了蛋白的形成呢？一篇Nano Letters上的文章证实，石墨烯具有很强的多肽吸附能力。吸附到石墨烯表面的多肽可以自发的卷曲为阿尔法螺旋的二级结构，这是一个令人极其震撼的结果。但是原来的作者没有意识到自己可能发现了一个大金矿，这可能意味着石墨烯能促使多肽向着二级结构的转变。此外这也意味着原始海洋中的石墨烯表面事实上覆盖着厚厚的一层氨基酸，这些氨基酸在石墨烯的作用下转变为具有一定螺旋结构的肽链，这就是最原始的蛋白。