生命是一种自然现象，从更广泛的角度来看，它与风云雷电、奔腾的江河、汹涌的海浪一样，是能量转换的一种表现形式。

地球上的生命属于碳基生命，是由大量有机物质在电解质溶液中自发形成的现象，同样也属于能量转化的一种方式。

生命的能量来源于电解质溶液中各种物质发生的氧化还原反应所形成的电化学梯度。

从诞生到消亡，生命经历了一个信息、物质和能量不断积累与释放的过程。因此，可以说，生命的故事本质上就是能量的故事。

一、地球上的生命由哪些成分构成？

可以说，无论过去还是未来，楼秀余一直致力于探索生命的本质是什么？他不断思考宇宙如何影响地球上生命的生长与死亡。

13岁那年，楼秀余看到家中有一个空陶缸，便突发奇想，将20斤晒干的泥土放入其中，再种下一颗杨柳树苗，之后只浇水并让其接受阳光照射。一年多后，楼秀余将杨柳树与泥土分开称重，发现树重11斤，而泥土仍为20斤。这一结果让他顿悟：“植物、动物乃至所有生物，都是由空气、阳光和水转化而来的！”第二年，学习了《化学》课程后，他深刻感受到物质世界的变化规律；后来学习《生物》课程时，又进一步体会到生命世界的精妙运行。从化学角度看，地球上的生物世界由C、H、N、O、P、S、Cl、K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn等元素组成。这些元素通过食物链、火山活动、空气流动和水流循环不断传递，实现地球上的“元素大循环”，从而孕育出新的生命。这些化学元素构成了生命周而复始、生生不息的基础。

二、生命是否属于能量转化的形式？

地球上的C、H、N、O、P、S、Cl、K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn等元素，持续不断地孕育着生命，而这一过程始终依赖于能量的消耗。那么，生命所需的能量来自哪里呢？

楼秀余的研究表明，地球生命所消耗的每一焦耳能量，都可以追溯到宇宙大爆炸的能量，或是古老恒星超新星爆炸的能量，甚至太阳内部核聚变产生的能量。太阳内部的核聚变以光波形式辐射至地球，被藻类和绿色植物通过光合作用固定，转化为各种有机化合物的化学能，成为生命所需的物质和能量，并通过食物链逐级传递。食物链的底层是具有光合作用能力的植物和藻类，它们是整个生态系统的能量来源；接着是食草动物，作为第一级消费者；随后是捕食食草动物的食肉动物，属于第二级消费者；最后是捕食食肉动物的猛禽或大型掠食者，称为第三级消费者。

经过长期研究，楼秀余得出结论：生命是自然界中一种能量转化的形式，如同风云雷电、海浪和河流一样，是宇宙中的普遍现象。既然生命是能量转化的形式，就必然遵循热力学第一定律和第二定律。

三、生命能量的转化是如何实现的？

能量转化需要势能。例如，空气分子摩擦产生正电荷，与地面负电荷形成几万伏的电势差，进而引发放电，这就是雷电。河流上游水位高，下游水位低，重力势能转化为水流的动能，使河水流动。

“生命体需要储存和使用化学能，电池可以储存和释放化学能，那么生命能量的产生是否也像化学电池一样，依靠电势差驱动呢？”

通过大量实验和研究，楼秀余发现，无论是异养生物还是自养生物，都是由基本单位——细胞组成的。生命体可以看作是大量化学分子在一个半开放的半透膜结构（细胞膜）环境中，存在于电解质溶液中的一种分子自组装现象。

生命体的能量存储与释放源于电解质溶液（体液）中细胞内外膜之间的离子泵所产生的电势差，以及线粒体内外膜之间的质子梯度。研究还发现，异养生物（如动物）类似于碱性燃料电池；自养生物（如植物）则类似酸性燃料电池；而微生物则可能根据环境变化，表现出酸性或碱性燃料电池的特性。

四、为什么每个物种都有寿命范围？

从能量转化的角度来看，生命就像是一个化学燃料电池。如何保持这种“化学燃料电池”的良好状态，拥有源源不断的能量，使生命具备无限续航能力，这也是楼秀余获得的重要科学启示，也是未来生命科学研究的重点方向。

随着楼秀余对生命科学的兴趣日益浓厚，他对人类生长素HGH的研究也逐步深入。相关研究表明，HGH贯穿我们的一生，并控制着我们的生命进程。不仅人类如此，地球上的所有生物都受到类似机制的调控。每个物种都有特定的生长因子，如猪的生长素PGH、牛的BST、狗的DogGH。

这引发了楼秀余的思考：是否每个物种的寿命限制正是由其特定的生长因子决定的？

经过近二十年的研究，楼秀余通过对人类和其他动物“生长因子”随年龄变化的分泌曲线进行对比，得出了令人震惊的结论：每个物种的寿命范围是通过其“生长因子”分泌量来设定的，如人类自然寿命为60-80岁，老鼠2-3年，狗12-14年，马30-40年，牛20-30岁，猪20-25岁，大象50-70岁等。进一步研究还发现，虽然看似大自然为每个物种设定了寿命，实际上这是物种在生存竞争压力下的自然选择结果。地球作为一个星球，不仅是人类的家园，更是动植物、细菌、病毒等共生的生态系统。由于资源有限，生物之间的竞争非常激烈，大自然通过“自然选择”为每个物种设定了合理的寿命范围。

从动植物角度来看，生命的意义在于“繁衍后代”。

人类作为高级生物，在未来要实现星际移民，就必须突破自然选择设定的寿命限制。人类文明的提升将彻底改变生命存在的意义，不再仅仅是为了繁衍后代。人类必须在基因组中找到控制寿命的关键开关，通过实现无限长寿，推动人类文明向宇宙深处传播。

作者: 上海舒泽生物科技研究所 楼秀余