威廉：既然生命不是来源于设计，那么一开始最原始的基本形态就是随机产生出来的，但是这种概率是非常小的。在固体之内，由于原子是相对静止的，原子与原子的碰撞机会非常小。虽然气体下的原子比固体下的原子更容易移动，但由于原子的密度太小了，原子与原子之间的碰撞次数也非常少。相比之下，生命来源于液体的可能性就会大很多，因为原子密度大并且容易移动，原子间的碰撞次数就会大许多。原子间的碰撞顺序并不是排队轮流进行碰撞的，而是同时进行的。可以把每个原子看成是单独计算自己运行轨迹的计算器，用肥皂泡做最小面积的实验，它能形成最优解的速度，甚至比超级计算机还要快。
索菲娅：像眼睛那么复杂的东西要碰撞多久才能够碰撞出来呢？
威廉：进化从来就不是一步到位的，而是慢慢在之前的基础上演变出来的。一开始并没有眼睛那么复杂的东西，我们目前找到的眼睛最原始的模型是对光线比较敏感的凹下去的孔，眼睛是在这简单的模型基础上一步一步演变出来的。随机碰撞出来的生命，必然具备这两种特点，第一，它会自我复制。第二，它会产生变异。只有能够自我复制，大自然的随机碰撞才不会从头开始，而是在一次次变化的基础上变化出更复杂的东西出来。
索菲娅：感觉能自我复制已经是很复杂的形态了。
威廉：你看肥皂泡就可以一分为二，环境比较理想的情况下，持续补充肥皂给它，它就能持续地分裂。你看雪花的形成，水粒吸附在灰尘中形成结晶，结晶继续吸附水粒形成雪花。化学反应中结晶的形成，也是物质不断吸附形成的。
索菲娅：这些现象确实看起来很复杂，大自然自然而然形成那么复杂的结构，也很令人惊叹，但是与生命的形成关系还是不大吧。
戴维：想象一种化学结构，不断吸附周围的原子形成更复杂的结构，然后断裂开来，断裂开来的这两个结构继续吸附周围的原子，然后继续断裂开来。这样不就是自我复制的能力吗？
威廉：近几十年兴起一个学科叫作复杂性科学，其中一个分枝叫涌现，就是专门研究简单的个体放在一起，如何突然之间形成一些复杂的现象。这些现象很难直接用数学公式推导出来，但是可以用计算机按照特定的规则不断地计算演变出来。英国数学家康威创造了一种算法叫生命游戏，就是让每一个个体拥有简单的规则，最后产生复杂的类似于生命的现象出来。
索菲娅：可以给我们描述一下吗？
威廉：大致就是画出许多相连的正方形的格子，涂上颜色的格子代表一个生命，空白的格子代表没有生命。一个格子旁边有三个生命时，那么就把这个格子涂上颜色代表变成一个生命。一个格子旁边有两个生命时，那么就维持现状。其他情况把格子变成空白的格子。单是如此简单的规则，就可以诞生复杂的现象出来，比如动物的捕猎，生物的繁衍，运动的机器等等，甚至可以做出一个计算机，在计算机里面再模拟一个生命游戏。你可以自己上网查，会给你更大的震撼，我这里的描述是不足以形成认知上的冲击。蚂蚁其实也是涌现的一个代表，单纯一个蚂蚁没有什么脑子，没有意志，也没有计划，但是许多只蚂蚁聚在一起形成的蚁群就可以构建复杂的结构，有一些负责种植真菌，有一些负责管理牲畜，他们能够发动战争，能够自我防御，能够解决复杂问题。
索菲娅：能举一个更加原始生命的例子吗？我觉得蚂蚁已经挺复杂的了，你看蚂蚁确实是有大脑的。
威廉：或许你没见过黏菌，必须显微镜下才能够看得见，这是一种单细胞动物，这种动物就简单到没有大脑。每个黏菌个体独立行动，又相互配合，当食物稀缺的时候会聚在一起，形成类似于蘑菇的形状，这类似蘑菇枝干的黏菌会自我牺牲，顶端会形成孢子到其他有食物的地方。于是一群个体变成了一个整体。
戴维：各自独立的个体，他们是怎么协作在一起的呢？
威廉：通过各自发送的化学信号。每个个体只发送代表自己当前状况的化学信号，因为它们也不知道其他个体的情况。其他个体根据它们接触的化学信号的变化而自我调整，继续发出自己当前状态的化学信号。就是这么简单的动作，就形成了复杂的现象。而我们通过计算机是可以模拟出来的，简单的程序可以创造出不可思议的现象出来。
戴维：也就是每个个体只需做自己简单的动作，释放关于自己当前状态的信号，再根据自己接触的不同的信号，做相应的调整，就能形成复杂的现象吗？
威廉：是的。海星就类似于这个样子，把海星切开，切开部分的细胞根据周围变化自我调整，又会变化成海星。如果把一个海星切成5个部分，那么你就能够得到5个海星。这一个海星实际上就是这些细胞涌现出来的现象。每个细胞根据自己所处的位置，以及根据其他细胞所给的信息自行调整自己的身份。细胞不是分散开来的，而是聚集在一起，是因为这样更有利于它们在浩瀚的地方寻找食物和抵御自己。对海绵进行切割也是如此，细胞会聚集在一起，但如果不能聚集，则会各自独立，又形成许多的海绵。
索菲娅：照这种情形，地球早应该被占据了吧，但没看到这种现象。
威廉：切割开来，只有条件理想的情况下才能形成那么多的整体。聚在一起的分工是他们生存的最好策略，一些负责抵御，比如硬壳。一些负责消化分解，提供营养给其他细胞，比如消化系统。一些负责寻找食物，比如嗅觉与肢体，如此等等，聚在一起协作与分工，是每个细胞生存的最好方式。
索菲娅：每个个体怎么就愿意牺牲自己成全别人呢？
威廉：每个细胞都包含了整体的所有基因，成全别人跟成全自己是一样的。凡是不愿意这么配合的细胞，最后所有的细胞都生存不了，这样就没有一个细胞能够繁衍下来，就会在地球上灭绝。而能够繁衍下来的细胞，必然有其能繁衍的原因，虽然每个个体都没有思考的能力，但个体恰好这么做了，基因又恰好这么保留下来了，于是就有了这种整体。植物也类似于此，你把植物的任何一部分切割一小块经过消毒处理后放进培养基中，这个部分就会变成一株完整的植物。
索菲娅：我知道一种种植土豆的方法，就是当土豆长高到一定高度时，用泥土掩盖它的茎。茎在泥土中重新变化成根，长出土豆。随着泥土的不断堆高，长出更多的土豆。或许这就是相同的细胞根据不同环境做出不同的表现的结果。
戴维：以前我总喜欢以简单的元素组合去理解世界，似乎都可以解释，但弄得像玄学，没有可预测的能力。原来理解世界还可以从物体间相互作用的角度去看。
