02.27 生命下一步如何進化?這些學者觀點值得啟發


生命下一步如何進化?這些學者觀點值得啟發


生命是什麼

薛定諤做了大膽的思想飛躍:他指出,生命的秩序需要穩定的化學鍵——特別是共價鍵——它們依賴於量子物理學,而不是經典物理學。接著他指出,簡單的晶體“說”不出多少東西,因為單位晶體的結構知道了,它的全同重復也不能增添“說”得更多的力量。所以,薛定諤精明地把希望寄託在非週期的晶體,其具體結構將包含確定生命發展的微碼。他做對了——9年以後,沃森和克里克才發現非週期DNA固體的結構;大約再過10年,我們才認識到這種微碼起著遺傳密碼的作用。

我先把我暫時的答案告訴你們:我相信一個自治行為者一定是能自我繁殖並能實現至少一個熱力學功循環的物理系統。就細菌而言,它旋轉的鞭毛“發動機”因為反抗它周圍的液體介質而做功。細菌能自我繁殖,而且能在遊動中做功。

我感覺最合我意的“功”的定義出自阿特金(Peter Atkin)關於熱力學第二定律的一本書。他在書中指出,功是一樣“東西”——即能量在約束條件下的釋放。考慮一個內有活塞的圓柱,活塞與圓柱頂之間充滿壓縮的工作氣體。

有趣的是,我們不能預言未來技術的事實,假如正確的話,粉碎了統治著當代經濟學理論的核心:“競爭性一般均衡”——它一開始就假定我們能預言所有可能的貨物和服務,然後證明市場乾淨了——即所有貨物都按合同價賣給買家了。但是我們不能事先知道所有可能的貨物和服務,所以那個統治的經濟理論一開始就錯了。它把焦點放在清理市場,忽略了一個在全球經濟中起著決定作用的事實:貨物和服務的多樣性已經跟物種的多樣性一樣暴漲了。

2 未來的實踐

除了“那個”人類基因組計劃,每個人都能負擔他個人的基因組計劃。種群遺傳學家們將獲得人類多樣性的最終數據。我們有可能畫出一個把世界上的任何一個人跟任何其他人聯繫起來的譜系圖。這是歷史學家苦苦追尋的一個夢。他們將利用基因的地理分佈來重現幾百年來的大移民和大入侵,追溯海盜的長船航行;他們根據基因去跟蹤從阿拉斯加到火地島的美洲部落,跟蹤撒克遜人穿過不列顛,尋找猶太人散居的證據,甚至發現尚武好鬥的成吉思汗們的現代子孫。

第三步根據基因和它們與環境(多數由其他基因組成)的相互作用計算發育的胚胎。

物種的基因庫是自然選擇塑造的泥胚。我在《解開彩虹》裡說過:沙漠的風塑造出形態迷人的斷崖,海浪拍打出奇異的岸礁,駱駝的DNA從古老的沙漠甚至更古老的海洋裡雕琢出來,然後成為現代的駱駝。假如我們能聽懂駱駝DNA的語言,它會向我們訴說它祖先變化的世界;假如我們懂得那些語言,金槍魚和海星的DNA會把“海洋”寫進課本,而鼴鼠和蚯蚓的DNA會吐露“地下”的秘密。

相信,到2050年的時候,我們能讀懂那些語言。

第二個創生

地球上所有的生命都是相互關聯的——就是說,它們來自同一個祖先。棲息在我們生物圈的形形色色的物種不過是同一棵生命大樹的不同分支。如果生命從火星開始擴散到地球,那麼任何滅絕或者殘存的火星生命也只不過代表著那棵大樹的另一個分支——也許更低級、更古老,但跟地球生命有相同的起源

預測未來

很多生物學家都會一般地預測進化的生命形式是地球類行星的共同特徵,但幾乎無人明確預測這樣的進化生態系統必然會產生靈長目的生命。任何預測大概都存在同樣的問題。

股市和免疫系統是大家熟悉的CAS例子。即使在相對短的時間尺度,CAS也表現出多方面的不可加(非線性)效應:自組織、混沌、分形吸引子、凍結事件、槓桿點……結果,不可能將部分的行為加起來得出總體的趨勢

用人工智能(AI)先驅明斯基的話說,奇怪的不是深藍能以國際大師的水平下棋,而是人類僅憑尋找“10步”的那麼一點本領,就能在那樣的水平上挑戰計算機。

計算機和自動實驗儀器極大地增強了我們對生命和活有機體的認識。到21世紀中葉,20世紀末年的許多醫學手段——例如用手術、化療和輻射來治療癌症——將被看作跟幾百年前的放血術一樣無效。我們也許能從簡單的沒有生命的生物化學物質開始,在一隻試管裡造出生命,它在技術上能應對所有的疾病。我們幾乎一定能製造人工免疫系統來對付生命的病毒和電腦的病毒。我們常常低估了與生俱來的免疫系統的威力;它是那麼有效地抵禦著各種莫名的入侵者,才使我們大多數人能在很長的時間躲過疾病。

未來50年裡,有50%的機會出現某種安靜的海陸空三線運輸。儘管這種新型運輸需要獲得道路的使用權,但能節省大量基礎設施的費用,如公路和橋樑的維護費用。

肉體與機器的結合

每一個泛化都曾挑戰我們的自我認識。我們已經不那麼特殊了,只是更大實在的一個部分。失去特殊的地位往往是難以忍受的,但我們還是慢慢讓自己適應了每一個發現帶給我們的新世界觀。

在未來的10年或20年裡,文化將發生轉變,為了提高我們在現實世界的實踐和認識能力,我們會把機器人技術、把硅和鋼用在我們的身體上。


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