生命之问
生命之问
生命的起源如果没有神性在其中，多少让人怅然若失，不过再想想,无论 38 亿年前的下午发生了什么， 也不会改变我们现在的生活和价值
可能许多人都有这样的感受，上班虽忙，应付的都是着急却不重要的事情。于是辞职后，我刻意去关心了一些重要但并不紧迫的问题，比如生命的起源和本质。读了一些书，有两点深切的感受：一是科学进展飞快，许多文科生当年在教科书里学到的观点，比如生命可能诞生于一锅原始汤，原来早已被丢弃；还有一点是，专家们都认为还原论是不够的，但谁也拿不出立得住的新范式。我们常人可能觉得，心理问题归根到底可以用生物学解释，生物学又可以用化学解释，化学问题最终又是物理问题，但这种典型的还原论思路，其实并不能解决生命问题。还原论的处境有点像经济学里的理性人假设，行为经济学告诉我们，人经常很不理性，但我们却不能根据非理性的人构建一座等量齐观的经济学大厦。
1944 年，物理学家薛定谔出版了《生命是什么》，第一次用热力学、量子力学和化学来探讨生命的本质，留下了名句「生命以负熵为生」。这是一个标志性事件，意味着科学把生命之问从神学和哲学那里接管了过来。科学是不需要目的和意义的，它以此为荣，但也让旧问题生出了新麻烦。热力学第二定律规定，熵只能增加，那生命诞生根本上就违背了物理定律。用科学解释从无到有就够难了，我们还看到所有生命体都忙于各自的活计，求爱、收集食物、保护子代……人类尤其丰富，还有争权夺利、贪污腐败……我们有没有可能用一个统一的理论框架，解释从石头风化到细胞分裂再到宗教战争的所有事情？光回答是或否，就有的吵了。
要对抗热力学第二定律，维持自身的有序，对我们来说很简单，只要保持能量供给就好，也就是吃东西、呼吸。但生命刚起步的时候，这却是大问题，因为那时候根本没有消化系统，一切都是零。就好像构想一台冰箱如何在沙漠里自己诞生，你知道要给它供电才能制冷，可这大概毫无用处。
作者赞成的假说是，生命起步于温暖的深海泉口，氢气从中冒出，进入满是二氧化碳的海洋，两者在硫铁矿物的催化下发生反应，这种反应既生成有机分子又生成能量。有一些古老的细菌仍在利用这种反应作为能量来源，并且负责催化这种反应的酶，其核心部位包含一个铁、镍和硫形成的原子簇。这是一项精彩的证据，表明原始的细胞很可能把外部的催化剂整合到了体内。其他生物 (包括人) 的情况更复杂些，他们赖以生存的代谢核心是三羧酸循环，它可以在热泉环境里获得支持。热泉口会产生乙酸硫酯，会和二氧化碳反应，生成能量和丙酮酸，后者是三羧酸循环的重要起点。而这个循环一旦开转，就能源源不断地产生有机分子，为更高级的形态提供材料。
除了能量，生命起源的另一大要点是复制如何开始。我们现在都知道，DNA 编码蛋白质，特定蛋白质帮助 DNA 复制，这是我们的复制核心，但这种互相依赖让起源变成了鸡生蛋还是蛋生鸡的难题。后来，人们把目光移到 RNA 身上，发现它是完美的起点，既能承载遗传信息，还能自我催化复制反应。并且，这也正好解释了，为什么我们现在的 DNA 复制过程中，还会让 RNA 再经一道手。
保罗·戴维斯讲了一个有趣的故事。有位生物学家写了篇正经发表的论文，叫《生物学家能修理收音机么》。如果有台收音机坏了，持还原论的生物学家会怎么修理呢？首先，他们要搜集大量类似的收音机，仔细检查它们的元件，根据元件的颜色、大小、形状等，对收音机进行分类。然后，生物学家会试着移除一到两个元件，看看会发生什么；有些元件会被判定为关键元件，没有它收音机完全不工作，另一些元件只是影响了音质、音量等。在这个过程中，会产出很多论文和专利，有些甚至能拿诺贝尔奖。但是，鉴于收音机元件之间复杂的互动关系，科学家们的一致意见是，需要更多的科研经费才能深入研究。在获得预算后，科学家可能会如愿用上终极武器：他们用超大功率的显微镜，在原子层面分析每一个部件，这项工程花费几十年，可问题的解决仍然遥遥无期。
你当然看出来了，这是一幕讽刺剧。修好收音机需要懂的是电子电路系统，而不是原子结构。所以，保罗·戴维斯认为，就像我们用逻辑功能去理解收音机的元件，它们完成信号的传导、整流、放大，我们也该用类似的思路看待器官、细胞、染色体，只不过它们处理的是信息。戴维斯说，如果分子结构是生命的硬件，那么信息结构就是生命的软件，信息论应当和达尔文主义交汇。作为一本理论物理学家写的书，不得不说，真是挺理论的。
埃迪·普罗斯视野广阔，思虑周详，既是一位负责任的科普作家，也是一位有野心的科学家。所以我们毫不奇怪，他这本书一共八章，前六章都在讲问题背景，最后两章好不容易提出了解决方案，却还是有点让人够不着。
解释生命的路上会遇到两条巨大鸿沟。一是从无到有的问题，常识告诉我们，一个高度组织化的个体不会自发形成，物理法则也反复说明着同样的道理，系统总是倾向于朝着混乱和无序的状态发展，生命就是个异数。二是不同层次的目的性带来的复杂境况，非生命世界没有目的性，再复杂也可以用物理化学定律搞定，但生命的复杂性在于它们好像是在按照目的行事。它们觅食、交配、保护幼崽，甚至有些物种还会因为约会迟到而生气，这从大自然的角度看简直匪夷所思。不过，一些科学家认为，这种复杂性根本上可以在演化论的框架里得到解释。
所以普罗斯想的是，如果有一个理论解决第一个难题，并且这个理论能接上演化论，这样就获得了一个贯通的解释，所有问题完美解决。他的方案是，把一切归到化学上，生命就是一台不停发生化学反应的机器，它的起源和演化都源于系统要增强动态动力学稳定性，就像山顶的石头要落到谷底一样。为此，他给生命下了一个拗口的定义：生命是通过复制反应得到的一个能够自我保持动力学稳定的动态反应。
这本书的书名和上一本一样，都在向薛定谔的名著致敬。好消息是，王立铭仅限于知识普及，不像普罗斯那样尝试提出自己的终极方案，所以这本书里不会有复杂的逻辑和拗口的定义。王立铭的本业是神经生物学，科普写作的初心，据说是为了应付女儿的无尽提问。这大概说明了，为什么这本书读来尤能感到作者娓娓道来的耐心。
生命是什么？能量如何来？复制从何开始？第一个细胞怎么来的？感觉如何演化？自我到底是什么？自由意志存在吗？这本书几乎涉及了所有关于生命的重要议题，且其中绝大部分尚无结论。
也许有人要问，解释生命如此费劲，是不是意味着我们的独特甚至神圣呢？科学家可能不这么看。霍金说，人类只不过是生活在中等大小行星上的化学废料。生命的起源如果没有神性在其中，这多少让人怅然若失，不过再想想，其实无论 38 亿年前的某个下午发生了什么，也不会改变我们现在的生活和价值。
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