生命是什么：40亿年生命史诗的开端

生命是什么？这是人类近3000年来，一直都还在探索的问题。上个世纪有人说，“生命是蛋白质的存在方式”。现在看来此定义是不合适的，因为许多微小的生物，例如一些最小病毒它不是蛋白质分子，而是RNA分子组成。 读完本书后，生命定义可暂时定为：“生命是各种生物大分子以复杂，有序，动态，有目的，有多样性，手性特征，并且必须有“能量循环”插入的存在方式”。 其中高等生物，例如人之之能量摄入来自物质，精神及信息三个维度。另外，对于上面生命定义中，七个重要特征的精彩描述与诠释，一定要读本书。 本书作者对生命本质这一问题重新思考，提出了一系列有挑战性的问题，它激发人对于生命本质的重新思考。因为生命与非生命之间区别，并不是有“死分子”存在，而是由上面生命定义规范。作者综合现代化学，物理，科学哲学及现代分子生物学成果，综合现代科学家，哲学家们研究最新观点，来探讨“生命是什么”，“生命是如何产生”，以及“如何创造生命”这三个核心的问题。 书中记载，“斯图尔特·考夫曼在其发人深省的著作《科学新领域的探索》（Investigation）中简洁地总结道：在过去的30年里，分子生物学尽管取得了出色的成果，但是生命本身的核心问题依然隐藏在我们的视野之外。我们知道大量的分子机制、代谢路径、膜的生物合成方法，我们了解了许多过程和部件。但是，我们依然不清楚是什么给予了细胞生命。问题的核心依然是一个谜”。 “考夫曼和乌斯分别表达出了同一个观点：我们看到了许多树木，但是我们还没有真正看到森林。那么究竟问题何在？答案一言以蔽之就是“复杂性”——生命的有序复杂性”。 其实，如同前面“大数据”一书的书评中提到，“数学家 Horgan 曾统计过，复杂性的定义至少有 45 种，目前则不下 50 种。有报道，复杂性“总体可以分为客观复杂度和认知复杂度大类，前者是物理或本体意义的复杂，例如熵复杂度，无法通过认知进行化简，后者指随着人类认知提升、掌握规律后就能变得简单的复杂。在此基础上，复杂度则可以划分为信息类、熵类、描述长度类、深度类、复杂性类、多样性类、维数类、综合类（隐喻）等几大类”。 只是对于上复杂性深入了解，可以帮助从量化角度来定义生命吗？了解生命本质的道路，真理，生命的智慧与奥秘源泉在哪里？想过吗？ 从科学与人文主义角度来看，除了曾经提及“物质，精神，信息”三个维度之外，是否曾经反思对于“灵性”维度的重审？或者说能够或者愿意重新考虑，像“眼见不 为实”之类，例如“柴米油盐”之上的思维领域？或者说，在“眼睛未曾经可见，耳朵未曾听见，人心也未曾想到的”领域的一个礼物？当然，这个世界的回答是，引用一句维特根斯坦的话：“对于不可说的东西，必须保持沉默。”呵呵��！ 简言之，本书值得每一位关心生命科学，以及与喜欢生命问题哲学读者来认真欣赏它。相信，凡读过本书的读者，绝不会后悔。读这本书能够增强我们对生命本质探索好奇心。显然，如果我们善于利用生命的运作模式，我们甚至可以更高效地实现生活中的目标。例如，关心自己人生目的？知道在运动中保持健康力量之源 $$$$$$$$$$$$$$$$$ 下面是书中彩色泡泡： “生命体和非生命体一样，都由没有生物活性的“死”分子构成，但是这些分子在一曲完整的“生命大合奏”中相互作用的独特方式，形成了十分独特的结果——包括我们在内的所有生命体的诞生。尽管半个世纪以来分子生物学取得了巨大进步，但是我们依然不知道生命是什么，它与没有生命的世界有何关联，又是如何出现的”。 “诺贝尔奖得主、著名生物学家弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）就曾富有诗意地描述过这个事实：“每个细胞的梦想都是变成两个细胞。” “如果我们想理解生命是什么，我们最好以思考生命体和非生命体的区别为起点，开始我们探索的旅程。最终，要理解生命，我们必须要理解它们所具有的特殊性质，包括这些性质本身以及它们形成的历程”。 “生命体无可争议的复杂性与非生命体的复杂性大相径庭。这个现象在让人们感到困惑的同时也带来了两个问题。其一，细胞的有序复杂性是如何维持的？其二，这种复杂性是如何产生的？” “活细胞通过不断利用能量来维持其结构的组织和完整性，我们可以将这称为细胞的运作模式。” “从某种根本意义上，我们好像同时生活在两个被各自的规则所控制的世界里。非生物的世界由物理和化学定律控制，而生物世界则按照目的性的规则来运行。确实，鉴于这两个世界彼此不同，我们和这二者之间的互动也有不同之处。” “仅存在于我们的头脑中，而不是一个像重力一样的实际力量。但是，这种对概念与现实的区分可能并不如我们想象的那样站得住脚。的确，目的性是存在于我们头脑中的概念。目的性也确实是一种构想，一个能帮助我们更好地理解生物世界但从物理的角度不可捉摸的概念。” 生命动态：“细胞层面的物质更新应该会让你印象深刻。你身体内数百万个血细胞每天都在更新，你的皮肤细胞也在不断更新。实际上，在成年人体内每天都会产生上千亿个新细胞，来替换掉数量相当的已经死亡的细胞，这些细胞的死亡很多时候是设计好了的，这种过程又称为细胞程序性死亡”。 “但是我们这种模式背后隐藏着一个重大的谜题——这种远离平衡态的化学系统一开始是如何产生的？如果像我们认为的那样，是化学过程导致了地球上生命的产生，那么生物产生前地球上的化学过程，怎么会从一个低能量的平衡态系统朝着一个复杂的、高能量的，并且远离平衡态的系统发展呢？” “生命系统中的许多分子都是手性分子，这意味着该分子的镜像与原物质不重合。” “我们虽然越来越清楚细胞中的种种机制，但是那些分子却似乎并不能给我们带来对生物本质的理解。这种状况无异于见木不见林。我们需要为生命独特的性质给出清晰的解答，这样才能真正理解生命”。 “关于生命何以出现的核心问题——生命的设计、功能和目的是如何产生并融合到非生命物质中去的——至今没有被解决，它依然是令自然科学界烦恼的难题。” “发现DNA的20年后，著名科学哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper）表达了对玻尔—薛定谔的生命观的支持，他认为生命起源的问题是“一个科学无法跨越的障碍，一个将生物简化为化学和物理所解决不了的残余问题”。 “拉杜·波帕（Radu Popa）在《探寻生命的定义与起源》（Searching for the Definition and Origin of Lif）一书中，列举了2002年（该书出版前一年）所提出的40种对生命的定义，这体现了定义生命的尝试自有其不断延续的内在驱动力。……例如， 生命可以被定义为一个能够获取、储藏、处理以及利用信息来规划其活动的物质系统。 生命可以被定义为一个能够不断得到单体和能量供应，并受到保护的核酸和蛋白质聚合酶系统。 生命可以被定义为一个能够实现以下功能的系统：（1）自我组织，（2）自我复制，（3）通过变异而进化，（4）新陈代谢，（5）集中密闭。 生命简单来说就是一种有序的不稳定状态”。 上面定义似乎没有一个可以满意。

前半部分有点啰嗦，后半部分很精彩。 作者核心观点 1，产生生命的源动力是（化学层面的）动态动力学稳定性。乍一看生命产生这一事件是不符合热力学第二定律的——宇宙在没有干预的情况下应是熵增的，趋于沉寂的，那为何会产生生命这种极有秩序的，熵减的系统？但其实并不矛盾，因为热力学第二定律是所有化学反应背后的驱动力（物理层面），而动态动力学稳定性则是化学反应发生过程中的一个子定律（化学层面）。换言之，热力学第二定律是更低层的一个定律，动态动力学稳定性是基于此底层原理的更高层定律，两者共同作用产生了生命。 2，地球上的生命产生于某个简单复制系统中复制反应带来的巨大动力，这些简单的复制系统由一些简单的链状低聚物所构成（如RNA或类似于RNA的物质），这些物质能够变异和进一步复杂化。 3，1882年，达尔文在一封寄给乔治·沃利克的信中写道：“根据连续性原理，未来生命的法则可能会被证明是某种普适规律的结果或者一部分。” 按作者的观点，这一规律即是动态动力学稳定性。也再次证明达尔文的天才。 4，从简单的复制体开始，由“道”（热力学第二定律，动态动力学稳定性等）驱使，演化出极其复杂的生命体。生物进化的进程应该是，复制，变异，复杂化，选择，进化。一个复制系统中的稳定群体之所以“稳定”，是因为其中的个体在源源不断地生成然后再消亡。 5，复杂化的意思就是网络的形成。系统中更多的点，更多的边，更多的层次，更复杂的矩阵。 6，生命是一个过程而非物体。这意味着个体性是生命的策略，而不是生命的特征。所谓的“个体性”只是进化为了增强系统的复制能力和抵抗力所采用的一种手段。网络的视角能够改变我们思考生命的方式，并且也再度证实生命现象应该被理解为一个过程，而非一种形式（形式只是对过程的偶然呈现）。 7，个体性是生命的策略，而不是生命的特征。无论是个体性还是群体性，都是为了实现复制目标最大化。“性”告诉我们，我们作为具有性特征的个体从繁殖的角度而言是不完整的。从生物学的角度出发，我们实际上并没有个体性，个体是没有未来的。我们在情感方面同样是不完整的，各种心理因素将我们与人类网络联系了起来。我们渴望与他人共处。

在阅读的过程中，不断看到有人抱怨为何总是在不断重复。是的，作者的确是在这样一本篇幅堪称短小的书籍中，反复从不同角度，论证、列举各种观点，以期对一些最基本和最核心的问题，形成确切且界限清晰的认知。坦率地说，虽然阅读时我也的确认真记忆，并认同其中多数观点和论证。但要说我真的如作者期待的那样，具备了关于生活形成和进化的准确理解，那显然是自吹自擂。可以说阅读这本书我所得到的最大收获，就是纠正了以前对于进化和物理规律适用性的一些基本认知错误。然后，对于进化和生命形成，虽然被作者反复教导，但依然有些不得要领。也就是说，作者提出的“动态动力学”假说，我最多只记住了一些描述定义，至于理解，则完全谈不上。一些似是而非的描述、概念，除了让自己陷入更大的混淆外，并不能在这个完全陌生的领域，形成什么一己之见。 但至少，在完成本书的快速浏览后，如果有机会再去看以前看过的那些进化论和生命起源的读本，想必我的理解会跟之前，有非常大的变化。这大概可以算是一点小小的进步了吧。

作者试图用化学的方式融合生命科学并阐释生命。似乎比用物理学、数学的方式离真理更进了一步。很有启发意义。个人认为有三个词的定义是非常难的——时间、生命、正义。——生命是什么？这将是一个永恒的难题。—或许人类不应该试图去做，本来应该是上帝做的事情。

用化学的语言去演绎生物学的演化概念，进而推导出一套生命起源和演化机制的说法。论述生命从非生命的基本物质组合出复制功能起始，在获得转化能量的功能后迈向倍数级的复制速率，达到动态稳定态而得以抵御失序，也因此进入复杂化的发展方向以达到更高效更精确的动态稳定态。生命不断演化到形成包含各种生命形式的巨大生命网络，是一个绵延数十亿年的过程，而看似独立的个体都是整个生命网络的某个衍生路径。生命是什么？作者给出了大胆有趣又颇有可能的合理论述。

分子生物学尽管取得了出色的成果，但是生命本身的核心问题依然隐藏在我们的视野之外。我们知道大量的分子机制、代谢路径、膜的生物合成方法，我们了解了许多过程和部件。但是，我们依然不清楚是什么给予了细胞生命。问题的核心依然是一个谜。

地球上的生命产生于某个简单复制系统中复制反应带来的巨大动力，这些简单的复制系统由一些简单的链状低聚物所构成（如RNA或类似于RNA的物质），这些物质能够变异和进一步复杂化。复杂化过程之所以会发生，是为了提升系统的稳定性——不是热力学稳定性，而是适用于复制世界的动态动力学稳定性。

“诚然，人生中的每一天，乃至个体的整个生命，都只不过是对永远无法完工的雕像的一次轻轻凿击。” ——薛定谔 在《生命是什么》一书开端，作者提出一个问题：“在一个生命有机体的空间界限内发生的时空中的事件，如何用物理学和化学来解释？”作者从物理学、生物学、化学的角度来试图解答这个问题。 第一章中，作者用统计学理论解释了原子运动的无序特性，引出一个问题：“同原子相比，我们的身体为什么这么大？”，最后揭秘，只有原子数量达到一定程度后，才会在宏观世界中呈现出一定的规律行。 第二、三章中，作者讲述了遗传机制的工作原理以及突变产生的条件和对遗传的影响，说明遗传机制的持久恒定，突变虽然不常见，但是很重要，而且突变不断的发生，最终塑造了今天的生命。 在这部分中，值得注意的是突变是否能够遗传下去，按照达尔文主义的说法，突变是自然选择的，对生物有益的突变在进化中被保留了下来。在《医学的温度》P136中，提到生物进化论认为，物种的生存能力取决于其适应环境的基因变异能力和对变异的遗传能力。而产生变异和对变异的遗传有赖于繁殖，因此繁殖力越强的物种，产生变异并将变异遗传下去的机会就越大，适应环境变化的能力就越强。耐药株菌的产生就是这个道理。这个在动物身上体现的非常明显，比如世界上繁殖力很强的动物，蟑螂、老鼠之类的，适应环境的能力让人叹为观止，他们基因中的突变就会因其强大的繁殖能力而得以遗传下去。 这里再补充一个例子，人类驯养猫和狗的时间不一样，而且驯养的方式也不同，驯养狗有一万五千年的历史，并且是有目的训练狗帮助人类做事情，驯养猫的历史有一万年，但驯养猫的目的性并不强，所以，今天猫和狗就呈现出对人类完全不同的两个性格。说明人可以有意识选择更有益于我们合作的基因，并让其遗传下去。在这方面来看，只要人类愿意，可以驯养大部分动物。某种程度上，人就是地球上的神，按照自己的想法随意改变世界，但这个想法让我觉得毛骨悚然。 第四、五章，作者引入了量子理论探讨基因持久稳定性的原因，他认为基因是一种非周期性固体（后来用了非周期性晶体这个说法），是一种原子结合体，因此可以在很小的空间界限内存储大量的信息。 人类基因组计划就像在读一本无字天书，现代医学正试图通过科技来控制和改造人的DNA，比如为每个人建立一个基因数据库，分析你可能会出现某些疾病的概率是多少，韩医生的书中将这个概念称为“精准医学”，这个到底能不能实现还有待商议，第一基因检测的到底准不准，对基因中一些可能诱发疾病的点位进行重新编辑，会引发哪些连锁反应呢？第二是伦理问题，如果医院或者科技公司掌握了我们每个人的基因，那我们有没有病就不再是凭借自身的感受了，而是凭借数据说话了，数据说你病了，哪怕你自己没感觉，可能为了能活的更久或者摆脱所谓“亚健康状态”，也会吃药或者补充一些维生素之类的，到底好不好，也不得而知。韩医生在书中也对此提出质疑。依托现代科技诞生的现代医学，的确对延长生命做出了巨大的贡献，但是医疗是买方市场也是卖方市场，但更多的是卖方市场，不舒服了会主动去医院，但如果体检数据告诉你血压有些高或者血脂有点稠，你会选择用药吗？如果仪器告诉你，你身体里有个阴影，虽然你没有任何感受，但你会不治疗吗？在此，推荐大家用规律的作息、运动、健康干净的饮食来帮助身体实现自我调整。 第六章引入了熵的概念，提出生命是以摄入“负熵”来抑制熵增，这是一种全新的提法。第七章中，作者就提出生命的有序和无生命体的有序不一样，物理学中的认为“有序来自无序”，生命则是“有序来自有序”，如此以来，单纯用物理学理论已经无法完全解释生命了，说明生命一定有我们还没有发现的特殊运行法则。 接下来，作者在《心灵与物质》这部分讨论意识是什么？意识是如何产生的（何种物质过程与意识直接相关联呢）？作者认为意识和生物体的学习有关，我们自己既是凿子又是雕像，既是征服者又是被征服者——这是一种真正的持续不断的“自我征服”，他提出人类开始从一种利己主义态度朝一种利他主义态度发生生物学上的转变，《自私的基因》里也这么认为（不知道作者有没有受薛定谔的影响），利他主义更有利于社会性动物生存，而且这种利他主义是基因决定的。 在书的前半部第三章和后半部第二章中，都提到了达尔文主义关于突变的说法，达尔文认为大自然会自动选择对有机体有益的突变并将至遗传下去，但这种演化使生命过于被动。那么问题来了，我们的主动行为是否可以引起突变呢？薛定谔认为是答案是肯定的。因此，要想让人类得到进一步的进化，必须让人类在差异化和个性化中得到成长。《未来简史》中提到，人可以通过实施基因工程来人为干预遗传，这样，薛定谔所担心的问题就不再是问题了。如此以来，相应的新问题又诞生了，改变染色体上的一个点位可能会引起其他连锁反应，这又回到了刚刚我说过的问题上来，修改基因并非普通意义上的1+1=2这么简单，就目前而言这个技术还不成熟，且人类的伦理也没有做好准备。 第三、四章作者着重讨论一个问题：身体和心灵是否具有同一性？没有意识和心灵的参与，身体的感知就变得无意义；但抛开身体感知，心灵也无法再有任何对外在的感受，那么意义还存在吗？ 群友们给了我很大的启发，群友提出来一点：人具有身、心、灵，目前我认为部分动物也具有身、心，也就是人和动物都有生存的需要，都可以有意识的做一件事。比如，狗、狼这一类动物属于群居动物，具有一定的社会性，有严格的等级差异，能有意识的进行一些合作，但这些动物对自己的生命有规划吗？比如狗会思考狗生的价值吗？不得而知，那么可以暂且认为，只有人有这样一种高级的思考能力，我觉得这就是灵。 第五章中，作者引用了柏拉图、康德、爱因斯坦、玻儿兹曼四个人的思想，说明时空关系要比我们想象的更复杂，他得出一个结论：心灵不可能被时间摧毁。在这里我的理解是，理论上时间是可逆的，我们常说想回到过去，其实我们想的并不是回到过去的某个时间点，而是带着今天的经验，回到过去那个时间点的时候心灵所处的状态。 第六章作者详细论证了对现象的感知不能直接得出本质，但认识本质又不得不依赖对现象的感知。 到此，本书戛然而止，作者想要讨论的关于意识和身体之间究竟是如何互联互通的问题还没有结束，我们从生物学和物理学两个方面讨论生物产生发展的过程，但是却没有找到心灵诞生的痕迹，达尔文主义也不能解答这一点。如果说生物是进化来的，人也是进化来的，那为什么我们能推测或者通过证据证明身体的器官是如何进化至今天状态的，却没办法找到意识或者说心灵进化的过程？心灵难道是一种突变的产物？ 《未来简史》中，作者赫拉利认为心灵是一种主观体验的流动，是一种变化的过程，他提出人和动物最大的区别应该是人具有虚构的能力，这种能力帮助人编织一张大网从而召集更多的人来完成同一件事。但这种虚构的能力应该是一种工具，用来服务全体人类的，而不应该成为目标和标准。今天社会恰恰在这样的路上越走越远，人用各种条条框框把自己禁锢起来，教育变成了一串串分数，职称变成了一篇篇论文，幸福变成了银行卡中的若干个零。如果我们跳不出这个框架，即使我们找到灵魂是什么，也只能在牢笼中寻找变态的快乐。 借用尼采的一句话作为结束：生活有意义，就算在困境中也能甘之如饴；生活无意义，就算在顺境中也度日如年。当我们不再向外索取而开始审视内心时，才会找到真正的平静。就像在开篇中的那句话，我们还在进化的路上，用凿子不停的捶打着自己，正因为我们的不完美，我们才能进步，但进步的过程是需要不断自我鞭策的。最后，感谢各位一路同行的陪伴，我才有勇气读这样一本颇有挑战的书，希望我们并肩在这条路上完成一次又一次的挑战。

生物学研究的不是已经存在的生命，而是如何成为生命。

学习演化理论的时候一直就有生命是什么、生命怎样起源这样的疑问，因为演化理论没有解决这一源头问题。薛定谔的《生命是什么》里面全是公式，看得头大。这书也综述了薛定谔关于生命的疑问和观点。总之，本书是将生命回溯到了系统化学、复制化学的领域，通过将生物学语言与化学语言的置换，建构了一套贯通自然界（热力学第二定律的世界）与生命界（动态动力学稳定的世界）的理论。 因此，生命被表述为一个过程：某种聚合-长链分子的自催化系统-自催化导致的自我复制并且同时获得动态稳定的驱动力-某种变异产生捕获能量的功能以对抗热力学第二定律-在争夺资源的竞争定律中通过各种方式以维持根本上的动态稳定，包括复杂化、网络化、物种分化，然后进入达尔文的演化论的理论范式中。 这一理论认为，解释复制化学的理论，与达尔文理论是一贯的理论。 生命的本质因此被视为是：动态动力学稳定系统，也因此，生命是网络，而不是物种，更不是个体。 照这个理论，个体会死亡、物种会灭绝，因为生命之根本，是要维持这一本质上的“动态稳定”，那么，在热力学第二定律的掌控下，这种已然发生了的“动态稳定”，会是永恒的吗？古菌已经存在了三十多亿年，这是事实，然而，又会这样继续下去，与宇宙同寿吗？ 热力学第二定律是一个封闭系统的定律，那我们的这个宇宙之外，又是如何呢？又有更底层的定律吗？