生命是什麼：40億年生命史詩的開端

生命是什麼？這是人類近3000年來，一直都還在探索的問題。上個世紀有人說，“生命是蛋白質的存在方式”。現在看來此定義是不合適的，因爲許多微小的生物，例如一些最小病毒它不是蛋白質分子，而是RNA分子組成。 讀完本書後，生命定義可暫時定爲：“生命是各種生物大分子以複雜，有序，動態，有目的，有多樣性，手性特徵，並且必須有“能量循環”插入的存在方式”。 其中高等生物，例如人之之能量攝入來自物質，精神及信息三個維度。另外，對於上面生命定義中，七個重要特徵的精彩描述與詮釋，一定要讀本書。 本書作者對生命本質這一問題重新思考，提出了一系列有挑戰性的問題，它激發人對於生命本質的重新思考。因爲生命與非生命之間區別，並不是有“死分子”存在，而是由上面生命定義規範。作者綜合現代化學，物理，科學哲學及現代分子生物學成果，綜合現代科學家，哲學家們研究最新觀點，來探討“生命是什麼”，“生命是如何產生”，以及“如何創造生命”這三個核心的問題。 書中記載，“斯圖爾特·考夫曼在其發人深省的著作《科學新領域的探索》（Investigation）中簡潔地總結道：在過去的30年裏，分子生物學儘管取得了出色的成果，但是生命本身的核心問題依然隱藏在我們的視野之外。我們知道大量的分子機制、代謝路徑、膜的生物合成方法，我們瞭解了許多過程和部件。但是，我們依然不清楚是什麼給予了細胞生命。問題的核心依然是一個謎”。 “考夫曼和烏斯分別表達出了同一個觀點：我們看到了許多樹木，但是我們還沒有真正看到森林。那麼究竟問題何在？答案一言以蔽之就是“複雜性”——生命的有序複雜性”。 其實，如同前面“大數據”一書的書評中提到，“數學家 Horgan 曾統計過，複雜性的定義至少有 45 種，目前則不下 50 種。有報道，複雜性“總體可以分爲客觀複雜度和認知複雜度大類，前者是物理或本體意義的複雜，例如熵複雜度，無法通過認知進行化簡，後者指隨着人類認知提升、掌握規律後就能變得簡單的複雜。在此基礎上，複雜度則可以劃分爲信息類、熵類、描述長度類、深度類、複雜性類、多樣性類、維數類、綜合類（隱喻）等幾大類”。 只是對於上覆雜性深入瞭解，可以幫助從量化角度來定義生命嗎？瞭解生命本質的道路，真理，生命的智慧與奧祕源泉在哪裏？想過嗎？ 從科學與人文主義角度來看，除了曾經提及“物質，精神，信息”三個維度之外，是否曾經反思對於“靈性”維度的重審？或者說能夠或者願意重新考慮，像“眼見不 爲實”之類，例如“柴米油鹽”之上的思維領域？或者說，在“眼睛未曾經可見，耳朵未曾聽見，人心也未曾想到的”領域的一個禮物？當然，這個世界的回答是，引用一句維特根斯坦的話：“對於不可說的東西，必須保持沉默。”呵呵��！ 簡言之，本書值得每一位關心生命科學，以及與喜歡生命問題哲學讀者來認真欣賞它。相信，凡讀過本書的讀者，絕不會後悔。讀這本書能夠增強我們對生命本質探索好奇心。顯然，如果我們善於利用生命的運作模式，我們甚至可以更高效地實現生活中的目標。例如，關心自己人生目的？知道在運動中保持健康力量之源 $$$$$$$$$$$$$$$$$ 下面是書中彩色泡泡： “生命體和非生命體一樣，都由沒有生物活性的“死”分子構成，但是這些分子在一曲完整的“生命大合奏”中相互作用的獨特方式，形成了十分獨特的結果——包括我們在內的所有生命體的誕生。儘管半個世紀以來分子生物學取得了巨大進步，但是我們依然不知道生命是什麼，它與沒有生命的世界有何關聯，又是如何出現的”。 “諾貝爾獎得主、著名生物學家弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）就曾富有詩意地描述過這個事實：“每個細胞的夢想都是變成兩個細胞。” “如果我們想理解生命是什麼，我們最好以思考生命體和非生命體的區別爲起點，開始我們探索的旅程。最終，要理解生命，我們必須要理解它們所具有的特殊性質，包括這些性質本身以及它們形成的歷程”。 “生命體無可爭議的複雜性與非生命體的複雜性大相徑庭。這個現象在讓人們感到困惑的同時也帶來了兩個問題。其一，細胞的有序複雜性是如何維持的？其二，這種複雜性是如何產生的？” “活細胞通過不斷利用能量來維持其結構的組織和完整性，我們可以將這稱爲細胞的運作模式。” “從某種根本意義上，我們好像同時生活在兩個被各自的規則所控制的世界裏。非生物的世界由物理和化學定律控制，而生物世界則按照目的性的規則來運行。確實，鑑於這兩個世界彼此不同，我們和這二者之間的互動也有不同之處。” “僅存在於我們的頭腦中，而不是一個像重力一樣的實際力量。但是，這種對概念與現實的區分可能並不如我們想象的那樣站得住腳。的確，目的性是存在於我們頭腦中的概念。目的性也確實是一種構想，一個能幫助我們更好地理解生物世界但從物理的角度不可捉摸的概念。” 生命動態：“細胞層面的物質更新應該會讓你印象深刻。你身體內數百萬個血細胞每天都在更新，你的皮膚細胞也在不斷更新。實際上，在成年人體內每天都會產生上千億個新細胞，來替換掉數量相當的已經死亡的細胞，這些細胞的死亡很多時候是設計好了的，這種過程又稱爲細胞程序性死亡”。 “但是我們這種模式背後隱藏着一個重大的謎題——這種遠離平衡態的化學系統一開始是如何產生的？如果像我們認爲的那樣，是化學過程導致了地球上生命的產生，那麼生物產生前地球上的化學過程，怎麼會從一個低能量的平衡態系統朝着一個複雜的、高能量的，並且遠離平衡態的系統發展呢？” “生命系統中的許多分子都是手性分子，這意味着該分子的鏡像與原物質不重合。” “我們雖然越來越清楚細胞中的種種機制，但是那些分子卻似乎並不能給我們帶來對生物本質的理解。這種狀況無異於見木不見林。我們需要爲生命獨特的性質給出清晰的解答，這樣才能真正理解生命”。 “關於生命何以出現的核心問題——生命的設計、功能和目的是如何產生並融合到非生命物質中去的——至今沒有被解決，它依然是令自然科學界煩惱的難題。” “發現DNA的20年後，著名科學哲學家卡爾·波普爾（Karl Popper）表達了對玻爾—薛定諤的生命觀的支持，他認爲生命起源的問題是“一個科學無法跨越的障礙，一個將生物簡化爲化學和物理所解決不了的殘餘問題”。 “拉杜·波帕（Radu Popa）在《探尋生命的定義與起源》（Searching for the Definition and Origin of Lif）一書中，列舉了2002年（該書出版前一年）所提出的40種對生命的定義，這體現了定義生命的嘗試自有其不斷延續的內在驅動力。……例如， 生命可以被定義爲一個能夠獲取、儲藏、處理以及利用信息來規劃其活動的物質系統。 生命可以被定義爲一個能夠不斷得到單體和能量供應，並受到保護的核酸和蛋白質聚合酶系統。 生命可以被定義爲一個能夠實現以下功能的系統：（1）自我組織，（2）自我複製，（3）通過變異而進化，（4）新陳代謝，（5）集中密閉。 生命簡單來說就是一種有序的不穩定狀態”。 上面定義似乎沒有一個可以滿意。

前半部分有點囉嗦，後半部分很精彩。 作者核心觀點 1，產生生命的源動力是（化學層面的）動態動力學穩定性。乍一看生命產生這一事件是不符合熱力學第二定律的——宇宙在沒有干預的情況下應是熵增的，趨於沉寂的，那爲何會產生生命這種極有秩序的，熵減的系統？但其實並不矛盾，因爲熱力學第二定律是所有化學反應背後的驅動力（物理層面），而動態動力學穩定性則是化學反應發生過程中的一個子定律（化學層面）。換言之，熱力學第二定律是更低層的一個定律，動態動力學穩定性是基於此底層原理的更高層定律，兩者共同作用產生了生命。 2，地球上的生命產生於某個簡單複製系統中複製反應帶來的巨大動力，這些簡單的複製系統由一些簡單的鏈狀低聚物所構成（如RNA或類似於RNA的物質），這些物質能夠變異和進一步複雜化。 3，1882年，達爾文在一封寄給喬治·沃利克的信中寫道：“根據連續性原理，未來生命的法則可能會被證明是某種普適規律的結果或者一部分。” 按作者的觀點，這一規律即是動態動力學穩定性。也再次證明達爾文的天才。 4，從簡單的複製體開始，由“道”（熱力學第二定律，動態動力學穩定性等）驅使，演化出極其複雜的生命體。生物進化的進程應該是，複製，變異，複雜化，選擇，進化。一個複製系統中的穩定羣體之所以“穩定”，是因爲其中的個體在源源不斷地生成然後再消亡。 5，複雜化的意思就是網絡的形成。系統中更多的點，更多的邊，更多的層次，更復雜的矩陣。 6，生命是一個過程而非物體。這意味着個體性是生命的策略，而不是生命的特徵。所謂的“個體性”只是進化爲了增強系統的複製能力和抵抗力所採用的一種手段。網絡的視角能夠改變我們思考生命的方式，並且也再度證實生命現象應該被理解爲一個過程，而非一種形式（形式只是對過程的偶然呈現）。 7，個體性是生命的策略，而不是生命的特徵。無論是個體性還是羣體性，都是爲了實現複製目標最大化。“性”告訴我們，我們作爲具有性特徵的個體從繁殖的角度而言是不完整的。從生物學的角度出發，我們實際上並沒有個體性，個體是沒有未來的。我們在情感方面同樣是不完整的，各種心理因素將我們與人類網絡聯繫了起來。我們渴望與他人共處。

在閱讀的過程中，不斷看到有人抱怨爲何總是在不斷重複。是的，作者的確是在這樣一本篇幅堪稱短小的書籍中，反覆從不同角度，論證、列舉各種觀點，以期對一些最基本和最核心的問題，形成確切且界限清晰的認知。坦率地說，雖然閱讀時我也的確認真記憶，並認同其中多數觀點和論證。但要說我真的如作者期待的那樣，具備了關於生活形成和進化的準確理解，那顯然是自吹自擂。可以說閱讀這本書我所得到的最大收穫，就是糾正了以前對於進化和物理規律適用性的一些基本認知錯誤。然後，對於進化和生命形成，雖然被作者反覆教導，但依然有些不得要領。也就是說，作者提出的“動態動力學”假說，我最多隻記住了一些描述定義，至於理解，則完全談不上。一些似是而非的描述、概念，除了讓自己陷入更大的混淆外，並不能在這個完全陌生的領域，形成什麼一己之見。 但至少，在完成本書的快速瀏覽後，如果有機會再去看以前看過的那些進化論和生命起源的讀本，想必我的理解會跟之前，有非常大的變化。這大概可以算是一點小小的進步了吧。

作者試圖用化學的方式融合生命科學並闡釋生命。似乎比用物理學、數學的方式離真理更進了一步。很有啓發意義。個人認爲有三個詞的定義是非常難的——時間、生命、正義。——生命是什麼？這將是一個永恆的難題。—或許人類不應該試圖去做，本來應該是上帝做的事情。

用化學的語言去演繹生物學的演化概念，進而推導出一套生命起源和演化機制的說法。論述生命從非生命的基本物質組合出複製功能起始，在獲得轉化能量的功能後邁向倍數級的複製速率，達到動態穩定態而得以抵禦失序，也因此進入複雜化的發展方向以達到更高效更精確的動態穩定態。生命不斷演化到形成包含各種生命形式的巨大生命網絡，是一個綿延數十億年的過程，而看似獨立的個體都是整個生命網絡的某個衍生路徑。生命是什麼？作者給出了大膽有趣又頗有可能的合理論述。

分子生物學儘管取得了出色的成果，但是生命本身的核心問題依然隱藏在我們的視野之外。我們知道大量的分子機制、代謝路徑、膜的生物合成方法，我們瞭解了許多過程和部件。但是，我們依然不清楚是什麼給予了細胞生命。問題的核心依然是一個謎。

地球上的生命產生於某個簡單複製系統中複製反應帶來的巨大動力，這些簡單的複製系統由一些簡單的鏈狀低聚物所構成（如RNA或類似於RNA的物質），這些物質能夠變異和進一步複雜化。複雜化過程之所以會發生，是爲了提升系統的穩定性——不是熱力學穩定性，而是適用於複製世界的動態動力學穩定性。

“誠然，人生中的每一天，乃至個體的整個生命，都只不過是對永遠無法完工的雕像的一次輕輕鑿擊。” ——薛定諤 在《生命是什麼》一書開端，作者提出一個問題：“在一個生命有機體的空間界限內發生的時空中的事件，如何用物理學和化學來解釋？”作者從物理學、生物學、化學的角度來試圖解答這個問題。 第一章中，作者用統計學理論解釋了原子運動的無序特性，引出一個問題：“同原子相比，我們的身體爲什麼這麼大？”，最後揭祕，只有原子數量達到一定程度後，纔會在宏觀世界中呈現出一定的規律行。 第二、三章中，作者講述了遺傳機制的工作原理以及突變產生的條件和對遺傳的影響，說明遺傳機制的持久恆定，突變雖然不常見，但是很重要，而且突變不斷的發生，最終塑造了今天的生命。 在這部分中，值得注意的是突變是否能夠遺傳下去，按照達爾文主義的說法，突變是自然選擇的，對生物有益的突變在進化中被保留了下來。在《醫學的溫度》P136中，提到生物進化論認爲，物種的生存能力取決於其適應環境的基因變異能力和對變異的遺傳能力。而產生變異和對變異的遺傳有賴於繁殖，因此繁殖力越強的物種，產生變異並將變異遺傳下去的機會就越大，適應環境變化的能力就越強。耐藥株菌的產生就是這個道理。這個在動物身上體現的非常明顯，比如世界上繁殖力很強的動物，蟑螂、老鼠之類的，適應環境的能力讓人歎爲觀止，他們基因中的突變就會因其強大的繁殖能力而得以遺傳下去。 這裏再補充一個例子，人類馴養貓和狗的時間不一樣，而且馴養的方式也不同，馴養狗有一萬五千年的歷史，並且是有目的訓練狗幫助人類做事情，馴養貓的歷史有一萬年，但馴養貓的目的性並不強，所以，今天貓和狗就呈現出對人類完全不同的兩個性格。說明人可以有意識選擇更有益於我們合作的基因，並讓其遺傳下去。在這方面來看，只要人類願意，可以馴養大部分動物。某種程度上，人就是地球上的神，按照自己的想法隨意改變世界，但這個想法讓我覺得毛骨悚然。 第四、五章，作者引入了量子理論探討基因持久穩定性的原因，他認爲基因是一種非週期性固體（後來用了非週期性晶體這個說法），是一種原子結合體，因此可以在很小的空間界限內存儲大量的信息。 人類基因組計劃就像在讀一本無字天書，現代醫學正試圖通過科技來控制和改造人的DNA，比如爲每個人建立一個基因數據庫，分析你可能會出現某些疾病的概率是多少，韓醫生的書中將這個概念稱爲“精準醫學”，這個到底能不能實現還有待商議，第一基因檢測的到底準不準，對基因中一些可能誘發疾病的點位進行重新編輯，會引發哪些連鎖反應呢？第二是倫理問題，如果醫院或者科技公司掌握了我們每個人的基因，那我們有沒有病就不再是憑藉自身的感受了，而是憑藉數據說話了，數據說你病了，哪怕你自己沒感覺，可能爲了能活的更久或者擺脫所謂“亞健康狀態”，也會喫藥或者補充一些維生素之類的，到底好不好，也不得而知。韓醫生在書中也對此提出質疑。依託現代科技誕生的現代醫學，的確對延長生命做出了巨大的貢獻，但是醫療是買方市場也是賣方市場，但更多的是賣方市場，不舒服了會主動去醫院，但如果體檢數據告訴你血壓有些高或者血脂有點稠，你會選擇用藥嗎？如果儀器告訴你，你身體裏有個陰影，雖然你沒有任何感受，但你會不治療嗎？在此，推薦大家用規律的作息、運動、健康乾淨的飲食來幫助身體實現自我調整。 第六章引入了熵的概念，提出生命是以攝入“負熵”來抑制熵增，這是一種全新的提法。第七章中，作者就提出生命的有序和無生命體的有序不一樣，物理學中的認爲“有序來自無序”，生命則是“有序來自有序”，如此以來，單純用物理學理論已經無法完全解釋生命了，說明生命一定有我們還沒有發現的特殊運行法則。 接下來，作者在《心靈與物質》這部分討論意識是什麼？意識是如何產生的（何種物質過程與意識直接相關聯呢）？作者認爲意識和生物體的學習有關，我們自己既是鑿子又是雕像，既是征服者又是被征服者——這是一種真正的持續不斷的“自我征服”，他提出人類開始從一種利己主義態度朝一種利他主義態度發生生物學上的轉變，《自私的基因》裏也這麼認爲（不知道作者有沒有受薛定諤的影響），利他主義更有利於社會性動物生存，而且這種利他主義是基因決定的。 在書的前半部第三章和後半部第二章中，都提到了達爾文主義關於突變的說法，達爾文認爲大自然會自動選擇對有機體有益的突變並將至遺傳下去，但這種演化使生命過於被動。那麼問題來了，我們的主動行爲是否可以引起突變呢？薛定諤認爲是答案是肯定的。因此，要想讓人類得到進一步的進化，必須讓人類在差異化和個性化中得到成長。《未來簡史》中提到，人可以通過實施基因工程來人爲干預遺傳，這樣，薛定諤所擔心的問題就不再是問題了。如此以來，相應的新問題又誕生了，改變染色體上的一個點位可能會引起其他連鎖反應，這又回到了剛剛我說過的問題上來，修改基因並非普通意義上的1+1=2這麼簡單，就目前而言這個技術還不成熟，且人類的倫理也沒有做好準備。 第三、四章作者着重討論一個問題：身體和心靈是否具有同一性？沒有意識和心靈的參與，身體的感知就變得無意義；但拋開身體感知，心靈也無法再有任何對外在的感受，那麼意義還存在嗎？ 羣友們給了我很大的啓發，羣友提出來一點：人具有身、心、靈，目前我認爲部分動物也具有身、心，也就是人和動物都有生存的需要，都可以有意識的做一件事。比如，狗、狼這一類動物屬於羣居動物，具有一定的社會性，有嚴格的等級差異，能有意識的進行一些合作，但這些動物對自己的生命有規劃嗎？比如狗會思考狗生的價值嗎？不得而知，那麼可以暫且認爲，只有人有這樣一種高級的思考能力，我覺得這就是靈。 第五章中，作者引用了柏拉圖、康德、愛因斯坦、玻兒茲曼四個人的思想，說明時空關係要比我們想象的更復雜，他得出一個結論：心靈不可能被時間摧毀。在這裏我的理解是，理論上時間是可逆的，我們常說想回到過去，其實我們想的並不是回到過去的某個時間點，而是帶着今天的經驗，回到過去那個時間點的時候心靈所處的狀態。 第六章作者詳細論證了對現象的感知不能直接得出本質，但認識本質又不得不依賴對現象的感知。 到此，本書戛然而止，作者想要討論的關於意識和身體之間究竟是如何互聯互通的問題還沒有結束，我們從生物學和物理學兩個方面討論生物產生髮展的過程，但是卻沒有找到心靈誕生的痕跡，達爾文主義也不能解答這一點。如果說生物是進化來的，人也是進化來的，那爲什麼我們能推測或者通過證據證明身體的器官是如何進化至今天狀態的，卻沒辦法找到意識或者說心靈進化的過程？心靈難道是一種突變的產物？ 《未來簡史》中，作者赫拉利認爲心靈是一種主觀體驗的流動，是一種變化的過程，他提出人和動物最大的區別應該是人具有虛構的能力，這種能力幫助人編織一張大網從而召集更多的人來完成同一件事。但這種虛構的能力應該是一種工具，用來服務全體人類的，而不應該成爲目標和標準。今天社會恰恰在這樣的路上越走越遠，人用各種條條框框把自己禁錮起來，教育變成了一串串分數，職稱變成了一篇篇論文，幸福變成了銀行卡中的若干個零。如果我們跳不出這個框架，即使我們找到靈魂是什麼，也只能在牢籠中尋找變態的快樂。 借用尼采的一句話作爲結束：生活有意義，就算在困境中也能甘之如飴；生活無意義，就算在順境中也度日如年。當我們不再向外索取而開始審視內心時，纔會找到真正的平靜。就像在開篇中的那句話，我們還在進化的路上，用鑿子不停的捶打着自己，正因爲我們的不完美，我們才能進步，但進步的過程是需要不斷自我鞭策的。最後，感謝各位一路同行的陪伴，我纔有勇氣讀這樣一本頗有挑戰的書，希望我們並肩在這條路上完成一次又一次的挑戰。

生物學研究的不是已經存在的生命，而是如何成爲生命。

學習演化理論的時候一直就有生命是什麼、生命怎樣起源這樣的疑問，因爲演化理論沒有解決這一源頭問題。薛定諤的《生命是什麼》裏面全是公式，看得頭大。這書也綜述了薛定諤關於生命的疑問和觀點。總之，本書是將生命回溯到了系統化學、複製化學的領域，通過將生物學語言與化學語言的置換，建構了一套貫通自然界（熱力學第二定律的世界）與生命界（動態動力學穩定的世界）的理論。 因此，生命被表述爲一個過程：某種聚合-長鏈分子的自催化系統-自催化導致的自我複製並且同時獲得動態穩定的驅動力-某種變異產生捕獲能量的功能以對抗熱力學第二定律-在爭奪資源的競爭定律中通過各種方式以維持根本上的動態穩定，包括複雜化、網絡化、物種分化，然後進入達爾文的演化論的理論範式中。 這一理論認爲，解釋複製化學的理論，與達爾文理論是一貫的理論。 生命的本質因此被視爲是：動態動力學穩定系統，也因此，生命是網絡，而不是物種，更不是個體。 照這個理論，個體會死亡、物種會滅絕，因爲生命之根本，是要維持這一本質上的“動態穩定”，那麼，在熱力學第二定律的掌控下，這種已然發生了的“動態穩定”，會是永恆的嗎？古菌已經存在了三十多億年，這是事實，然而，又會這樣繼續下去，與宇宙同壽嗎？ 熱力學第二定律是一個封閉系統的定律，那我們的這個宇宙之外，又是如何呢？又有更底層的定律嗎？