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同样，当你获得氢和二氧化碳反应所产生的能量，你也只能以10英镑为单位来储蓄。
举例来说，如果这个反应产生18英镑，但这不够买二个ATP分子，所以你只能换到一个分子，而损失8英镑。
我们在国外旅行时，也会在外币兑换处遇到同样恼人的问题，这些兑换处只收大钞，不收零钱。
简单来说，化学渗透指的是质子穿过膜的运动（因为跟水分子穿过膜的运动类似，所以就借用了“渗透”
这个词）。
呼吸作用其实就是在执行化学渗透。
我们把食物分子中的电子取出，通过一系列传递链，最后将电子传给氧气。
在电子传递的过程中，每个步骤都会放出一点能量，并被用来把质子打到膜外。
所以整个过程最终的结果是，膜的一侧堆积了一堆质子，形成了质子的浓度梯度。
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，那只须重复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。
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