元素是从哪里来的 

要回答“元素是从哪里来的”，得从宇宙的起源说起。

目前为科学界所普遍接受的宇宙起源理论认为，宇宙诞生于距今约138亿年前的一次“大爆炸”。元素是宇宙起始大爆炸过程中，爆炸生成的无数高速飞转的微粒碰撞相吸组装形成的。宇宙爆炸时的最初百分之一秒，宇宙温度极高，达1000亿摄氏度，这时宇宙最多的基本粒子全部都是光子，随后产生出电子和正电子。随着爆炸后温度的下降，粒子间的碰撞几率增加，产生出中子和质子，这些基本粒子都根据某种机理组装起来，并且也根据构成的难易程度而最先形成一些结构最简单的元素，然后才是较复杂的元素、更复杂的元素。而最简单的元素就是氢。测试证明，宇宙中最多的元素正是氢元素。因为氢只有一个核子和一个电子，是结构最简单也最容易生成的元素，因此宇宙诞生之初的极短时间内，就有大量的氢原子产生，随后氢在高温下持续进行热核反应，产生出氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖、钠、镁等元素，这些元素的原子的质子数和核外电子数也在氢以后依次为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12……直到92号元素铀，也就是核子中有92个质子，核外有92个电子的元素。随着核子中的质子数的增加，捕获相等数量的电子的难度增加，因此，高质子数的元素的形成比较困难，92号以后的元素在自然界中就基本上不存在，需要通过人工轰击重元素产生出来。因此，92号元素以后的元素也叫超铀元素。现在人工从加速器中制造出来的元素已经到了118号。是否存在更高质子数的元素，还有待进一步的探索。

尽管这些元素是在上百亿年以前就在宇宙中诞生了，但是我们在地球上发现它们，却只是近几百年的事。以92号元素铀为例，它是1789年由德国的科学家克拉普罗特从沥青铀矿中发现的。当时他用碳作还原剂，得到了黑色的粉末，以为就是铀，其实只是二氧化铀（UO2）。过了半个世纪以后的1841年，法国的佩利戈用钾还原四氧化铀，第一次成功地分离出了金属铀。但是，这时的科学家和大众，都并不知道铀具有强烈的放射性。直到1896年，法国科学家贝克勒尔偶然地发现了铀盐的放射性。他在实验室使用照相底片时，发现自己包在黑色厚纸内的没有曝光的底片冲出的相片中有一大块白斑，但包底片的纸是完好无损的，只是在上边曾经随手放过一小包铀盐。细心的科学家注意到白斑的形状与那包铀盐很相似，于是就重复用这包铀盐在新的未曝光底片上再做实验，证明铀盐确实有“光线”放出来，“放射性”由此被发现。两年后居里夫妇发现了镭及其放射性，开启了研究放射性元素的时代。

在宇宙形成之初，质子、电子、中子一个一个地由简到繁地形成这么奇妙的元素，是基于什么原理？这一过程是完全无序的而仅仅由碰撞“概率”决定的，还是有着某种内在的趋势？

在所有的宇宙起源模型中，都没有完全说清楚这个问题。标准宇宙（大爆炸）模型也好，稳态宇宙模式也好，对不同结构元素为什么会组装出来并发展到生命和高级生命的形式，没有拿出令人信服的理论。普遍的观点是：随着时间的持续，几率的增加，大自然诞生了。之所以称之为自然，就是因为它“自然而然”地发生了。

在生物学领域，有了进化论以后，虽然有争论，大多数人还是接受了进化论。因为有太多的科学研究和实验证明这个理论是对的。生物的遗传遵循“用进废退、适者生存”的“物竞天择”的规律。

至于元素的构成，分子、大分子、蛋白质等的出现，是受什么机理支配，只是在近年热起来的自组装概念中，才开始露出端倪。

现在，我们可以用自组装这个词，来回答元素是从哪里来的这个问题：元素是基本粒子自组装的产物。这个过程起始于宇宙爆炸的那一瞬间。从那个时刻起，所有基本粒子从爆炸中获得了一个与生俱来的“意识”或者说“使命”：只要有机会，就进行自组装。

所有的粒子都顽强地执行了这个“意识”，没有例外。这个“意识”是可以传递的，因此是可持续的。

如果宇宙就只停止在组装成92种元素上，也许可以认为这些元素的出现是偶然的。但是，这个过程没有停下来，其后由这些基本元素组成的分子、高分子直到生命出现，都显示有一种“意识”在推进这个过程，使物质由简单到复杂、由单调到完美的过程。就像一棵极大的树，不停地长出分枝，根深叶茂、顶天立地。这个过程在比尔·布莱森所著的《万物简史》中有精彩而又通俗的描述。但是他也只能用奇迹和好运来说明我们在地球上见到的这一切。从宇宙诞生到元素产生，再到星系形成，地球的凝固、生命的出现，从植物到动物，动物从水生到陆生直到人类的出现，这一切都因为是遇上了好运（我们可以将好运理解为概率）。当然这是一种说法，人们可以相信这个说法。因为浩瀚无边的宇宙现在还只有我们一个地球有神奇的大自然和丰富多彩的生命。我们真的是有极好的“运气”。

但是，正如我在前言中已经说过的，当代科学环境中成长的人们，不能满足于这种解释。