大多数人看待周围的世界时，会将其粗略地分成两大类：一类是有生命的，另一类是显然没有生命的。有生命的生物体之所以能突显出来，是因为它们会行动：所有动作都有目的性，能对环境做出反应，能自我繁殖。这些特征，没有生命的东西都没有，比如一块鹅卵石、一座山或一片沙滩。事实上，如果我们退回到几百年前，也就是本书阐释的诸多思想出现和发展之前，我们很可能会相信地球上的生命是由一种专属于生命体的神秘力量指引的。
这种想法被称为“活力论”，最早可追溯到古代思想家亚里士多德和盖伦（Galen），甚至可能更久远。即便是最具理性、最讲求科学的人，也很难彻底抛弃这种思维方式。假如你见过一个人如何死去，就会明白那看起来真的很像不可名状的生命火花突然熄灭了。
我们的思想难以把握生命的真谛，所以，活力论这种解释很有吸引力，似乎能抚慰人心。但现在我们可以肯定地说：不需要动用任何形式的魔法。大部分有关生命的问题都能用物理和化学方法得到充分诠释，尽管所涉及的是一种不太寻常、高度有序、井井有条的化学形式，其复杂程度是任何无生命的存在所无法企及的。比起相信生命是由超越科学的神秘力量指引的，我反而认为这种诠释更令人惊叹。
生命就是化学反应，这种让人惊讶的想法最早起源于对发酵的研究：在啤酒和葡萄酒的生产过程中，简单的微生物酵母菌制造出了酒精。这对人类来说是一种存在已久的福祉。
最早开始对发酵进行科学研究的人是18世纪的法国贵族兼科学家安托万·拉瓦锡（AntonieLavoisier），他是近代化学的创始人之一。不幸的是——对他来说很不幸，对整个科学界来说也很不幸——他兼职收税员的身份让他在年5月的法国大革命中掉了脑袋。袋鼠法庭的法官判处他时说：“共和国不需要学者和化学家。”显然，我们科学家可得小心对待*治家！*客们，尤其是那些有平民主义倾向的*客，有一种令人遗憾的倾向，那就是忽视“专家”，尤其是用专业知识驳倒他们那些空口无凭的观点的专家。
时运不济的拉瓦锡上断头台前曾对发酵过程非常着迷。他曾下结论说：“发酵是一种化学反应，在这种反应中，葡萄汁里的糖分被转化为成品葡萄酒里的乙醇。”以前没有人这样想过。拉瓦锡还进一步提出，有一种似乎源自葡萄本身的叫“发酵”的东西在化学反应中起到了关键作用。然而，他无法说清“发酵”到底是什么。
半个世纪后，发酵的谜团才被解开。工业酒精制造商为了解开一个谜团，跑去向法国生物学家、化学家路易斯·巴斯德（LouisPasteur）求助：为什么有些产品会制作失败？他们想知道，为什么甜菜浆发酵有时会出问题：没有产出乙醇，反而产生一种难闻的酸味？巴斯德解开这个谜团的方法有点像侦探。在显微镜的帮助下，他获得了关键线索：生产酒精的发酵桶中的沉淀物里含有酵母细胞。那些酵母菌显然是活着的，因为其中一些已发芽，表明它们正在活跃地繁殖。但当他观察酸化的发酵桶时，却连一个酵母细胞都看不到。靠这些简单的观察，巴斯德指出，以微生物形式存在的酵母菌就是神不知*不觉导致发酵的东西，是负责制造乙醇的关键因素。导致酸化、因而毁掉整个批次的是其他一些微生物，很可能是某种更微小的细菌。
这个结论的重点在于：活细胞的生长直接导致了某个特定的化学反应。酵母细胞就是在这个过程里，将葡萄糖转化成了乙醇。巴斯德的最大贡献是举一反三，他从具体个案引申出了普遍规律，得出了一个重要的新结论。他认为，化学反应不仅是细胞生命中一个有趣的特点，而且是生命的决定性特征之一。对此，巴斯德做出了精辟的概括：“化学反应是细胞生命的一种表现。”