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欧阳良宜:生命的本质是什么?

欧阳良宜 北大汇丰EMBA
2024-12-10


人活着的意义是什么?硬科学的研究结果很残酷。我们活着的终极意义是作为基因自我复制的中间载体,而不是我们从小被灌输的各种高尚追求。事实上,进化会淘汰各种不利于基因延续的驱动因素,无论它驱动了高尚或不高尚的追求。我们需要思考的问题是:如果人类摆脱了进化机制的约束,将会往何处去?或者说,如果我们可以不死,生活的意义何在?是快乐和幸福吗?



欧阳良宜


北京大学汇丰商学院副院长

北京大学汇丰商学院EMBA主任



研究人类行为的科学都无法回避灵魂三问:你是谁?从哪里来?要到哪里去?在智人六万年的历史长河中,不同学科尝试从不同角度来回答这三个问题。矇昧时代的神创理论长期占统治地位。文艺复兴以后这三个问题则是哲学家的领域。随着科技的发展,物理学、化学以及建立在此基础上的生物学正在逐步接近残酷的真相。



米勒-尤里实验


在1952年一个宁静的春日午后,斯坦利·米勒和他的导师哈罗德·尤里正在芝加哥大学的实验室里忙碌。他们的目标是重现地球早期大气的条件,探索有机分子的起源。这个实验不仅是科学探索的前沿,更是他们师徒间智慧的碰撞。

实验室内弥漫着化学试剂的气味,桌面上摆满了各种仪器和装置。米勒小心翼翼地将水倒入烧瓶中,然后加入了甲烷、氨气和氢气。这些气体被认为是原始地球大气的主要成分。他调整着气体的比例,确保模拟的环境尽可能接近地球早期的状态。

尤里站在一旁,眼中闪烁着期待的光芒。他是这次实验的灵魂人物,曾经获得诺贝尔奖的他深知科学发现的艰难和兴奋。他鼓励米勒大胆尝试,并提供了许多宝贵的建议。一切准备就绪,米勒按下了开关,开始了模拟闪电的放电实验。高压电极在烧瓶中发出耀眼的电弧,仿佛是狂暴的雷电在原始大气中肆虐。水蒸气迅速凝结,形成了细小的水滴,在烧瓶的壁上滚动。

米勒-尤里实验


时间一分一秒地过去,米勒和尤里紧张地注视着烧瓶中的变化。忽然,米勒发现烧瓶内的液体颜色发生了变化,从最初的透明变成了淡黄色。他兴奋地喊道:“看,颜色变了!”一周后,米勒和尤里打开了烧瓶,小心翼翼地提取了其中的液体样本。实验室的光线映照在试管中,液体散发出粉红色的光泽。米勒将样本放在显微镜下观察,他的眼睛闪烁着激动的光芒。


通过纸色谱分析,他们发现了氨基酸的存在——这些是生命的基本组成部分。米勒难以置信地看着结果,他知道,他们已经证明了在原始地球的条件下,可以自然地产生有机分子。他们的实验不仅揭示了地球生命起源的一个可能路径,更为科学界提供了新的研究方向。



我们从哪里来?


我们的中学自然课本上描述过这个著名的米勒-尤里实验。米勒模拟了在由水蒸汽,氢气、氦气、甲烷和氨组成的原始地球大气中持续放电的过程。一周后原始大气产生了20-35种有机物,其中11-17种为氨基酸。后续学者的研究表明构成RNA的四大碱基,腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)都可能在原始大气的不同条件下产生。19世纪的欧洲人认为,生命是自然发生的,昆虫和老鼠都来自于腐败物质。米勒-尤里实验用确凿的证据表明,物理化学规律的作用可以将地球早期的无机物质转化为生命的基石,也就是有机物[1]


值得一提的是,米勒-尤里实验仅只是生命诞生的可能路径之一。原始地球大气中诞生有机物的过程在其他条件合适的行星、小行星甚至彗星中也会发生。2018年,日本的“隼鸟2”探测器从名为“龙宫”的小行星上带回了5.5克的样本。在这个样本中,科学家发现了2万种由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的有机物分子。进一步用色谱法分析,研究人员发现这些有机物分子中有氨基酸、羧酸、胺以及芳香烃类的分子。这些氨基酸分子中既有构成地球生命体蛋白质的丙氨酸,也有不构成蛋白质的异缬氨酸。


我们可以想象一下,在原始的地球海洋中,不同的有机物相互接触碰撞数亿年之后,终于偶然间形成了可以稳定自我复制的长链结构。这些化学分子又经过漫长的时间又形成了外壳,演化为细菌和藻类这样的单细胞生物。当然,因为我们无法穿越回几十亿年前的地球,前面这段描述还只是假说而已。从单细胞生物到真菌、植物和动物等多细胞生物的进化过程则有相对肯定的证据。


地球生命的诞生是偶然的,也是一次性的。目前所有地球生物都可以溯源至同一个祖先,科学家们称之为LUCA (Last Universal Common Ancestor)。地球生物构建蛋白质只用到了20种氨基酸,而宇宙间存在的氨基酸有500多种。氨基酸的三维结构和我们的手一样,存在对称结构。构成地球生命体蛋白质的氨基酸分子全部是左旋的。龙宫小行星样本中的左旋和右旋的氨基酸分子大概各占一半。这大概说明,我们之所以只用到这20种左旋氨基酸,可能是因为我们最早的祖先所处的环境只有这些有限的选择。这20种乐高积木恰好搭成了自组织和自我复制的更复杂积木。


从本质上说,物理和化学规则的反复堆叠,形成了大分子有机物的组合规则。而有机物规则又经过数亿年不可计数的反复碰撞试错,偶然形成了更加复杂的自组织和自我复制的规则组合,也就是生命。构成所有生命的物质要素在生命诞生之前便已经存在,在生命凋亡之后依然会继续存在。生命就是一个过程,其活动服从由底层基本的物理化学规则堆叠而成的复杂规则。我们所观察到的动物种群行为以及人类复杂的社会结构,本质上依然是这些规则的堆叠,差异不过是量级而已。


进化的过程可以理解为规则集合之间的互动和选择。生命诞生初期的地球和现在有巨大的区别。当时大气的主要成分没有氧气,因此最早的生命应该是厌氧生物,运用的能源来自甲烷化合反应。35亿年前出现的蓝藻通过光合作用将火山活动产生的二氧化碳转化为氧气,进而产生了臭氧。大气成分的改变反过来对生命规则进行了筛选。土壤则是另一个典型的例子。早期地球是光秃秃的岩石星球,而当时复杂生命的规则却仅适应于海洋的水环境。地衣和苔藓类植物首先登陆。它们和其它微生物组成了复杂的共生规则,对岩石进行分解和利用。它们的遗体也构成了土壤的一部分。如今,一捧土壤中所包含的生物个体数量超过了地球上所有人类的数量。在生命的互动中,规则集合相互组合,互为条件。抽象地说,它们既是被规则总和(环境)选择的个体,也是规则总和的子集(环境的一部分)。



生命的本质


虐猫狂人薛定谔认为,生命的本质是一种从无序到有序的熵减过程。在物理学中,是衡量系统混乱程度的一个尺度。按照热力学第二定律,孤立系统的熵总是趋向于增加,即系统倾向于更加无序。然而,生命体却能够在局部环境中降低熵,形成高度有序和复杂的结构。薛定谔认为,生命体通过摄取低熵的能量(如食物和阳光)并排出高熵的废物(如热量和废物),从而在体内保持一个有序的状态。例如,植物通过光合作用将光能转化为化学能,制造出有序的有机分子。动物则通过食物获取能量,用于维持身体的有序结构和功能。

薛定谔


薛定谔主张的熵减过程强调了生命维持有序状态的热力学基础,而自我复制和自组织则揭示了生命体系在化学和物理层面上的实现机制。一个生动的例子是细胞代谢。细胞通过复杂的代谢途径,将葡萄糖等有机物分解,释放能量用于维持细胞内的有序状态。这一过程遵循热力学规律,将高能低熵的物质转化为低能高熵的产物。同时,代谢产物和能量又用于DNA复制、蛋白质合成和细胞分裂等过程,展示了生命的自我复制和自组织能力。


生态系统由许多物种组成,通过食物链和能量流动形成复杂的网络结构。太阳能作为低熵能量源,通过光合作用转化为有机物,传递到食草动物和食肉动物,最终形成一个有序的生态网络。这一过程中,熵的局部减少和能量的传递体现了生命从无序到有序的熵减过程,同时也展示了自然界中复杂规则的自组织特性。


经济体系通过资源的高效配置和能量的转化,形成有序的生产、分配和消费结构。市场经济通过价格机制,将资源从低效的无序状态引导到高效的有序状态,从而实现经济发展的熵减过程。企业和市场通过创新和竞争,不断优化生产方式和技术,形成复杂的产业链和供应网络。这种自组织能力使得经济体系能够适应环境变化,保持稳定和持续发展。经济体内的金融系统、物流网络和信息技术相互作用,促进了资源的优化配置和经济活动的高效运转。


从本质上来看,原始部落到现代国家这些复杂程度不一的组织,是人类生命规则组合而成的更复杂规则。这些组织必须服从最底层的生物、物理和化学规律。譬如熵减规则,如果人类组织不能生产足够多的粮食(能量)来维持其有序状态,那么最终会崩解为无序组织。粮食的生产和消费,就是太阳能通过生态系统在不同介质中的传递过程。中国古代社会的战乱年代,如东周战国、三国,南北朝、宋末和明末都恰逢低温气候。本质上这是太阳能的输入下降引发的熵增过程。


工业革命之后,人类社会的主要能源扩大到了煤炭、天然气和石油这些远古太阳能储备,以及水电和光伏这些当代太阳能。人类面临的问题不再是全局性的粮食不足问题,而是粮食过剩和肥胖问题。人类的组织也经历了从部落到国家,再到国家联盟的复杂形式。如果将人类资源平均分配给每一个个体,那么能源短缺和饥荒便不会存在。但是进化规则背后的“赢家通吃”逻辑决定了资源平均分配在各个层级都难以实现。对抗世界的无序趋势,或者说维护国际和平秩序,始终是一个全球的难题。



从简单规则到复杂系统


地球上的生命以LUCA这个简单的单细胞生物为起点,逐渐发展成为如今如此复杂多样的生态系统。人类复杂的身体结构由一个直径不过0.2毫米的受精卵发育而来。强大的现代文明多数发端于一个小小的族群。这些复杂组织的出发点,从尺度上看都非常微小,不可能蕴含后续发育所表现出来的复杂规则。然而,正如混沌理论中的分形和复杂系统的涌现概念所揭示的,这些复杂现象都可以由简单的规则堆叠和组合而成。


分形是一种几何结构,具有自相似性,即无论放大多少倍,其结构都保持相似。在自然界,我们看到的沙丘形态、海岸线以及河流分叉都是分形结构。人体的血管和肺泡也是生动的分形例子。血管系统从大动脉到细小的毛细血管,通过不断分叉和延伸,将血液输送到全身每一个细胞。你很难想象,一个成年人体内的血管总长度可以达到9.6万公里,足以环绕地球两圈半。血管的分级可能有10-12级,而气管的分叉则可能高达23-25级。肺泡通过无数次分叉形成复杂的网络,使得气体交换效率达到最大。成年人的肺泡总面积可能高达70-100平米,厚度仅为1微米。某种意义上说,每个人体都是工程学奇迹。如果每一条血管、气管和肺泡都需要特定的信息编码,那么需要的信息量是难以想象的。这样的结构并非由复杂的规则直接生成,而是通过简单的分叉和延伸规则不断重复,实现了从简单到复杂的演变。


社会组织也展示了分形的特点。一个小小的社区可能包含几个家庭,这些家庭组成更大的村落,村落进一步组成城镇,城镇组成城市,城市组成国家。这种分层次的组织结构在每个层次上都表现出相似的模式。无论是家庭内部的协作,还是国家层面的治理,基本的互动规则和合作机制在各个层次上都得到重复和放大,形成了从微观到宏观的复杂社会体系。


以中国2023年的数据为例,中央政府之下有34个省级单位(省、直辖市、自治区及特别行政区),333个地级单位(地级市,自治州和盟等),2843个县级单位(县、县级市、旗及市辖区等),41,636个乡级单位和58,971个村级单位。省级以下基本上是1:10左右的比例。而《宪法》第三十条却只规定了三级行政区划,原文如下:


“第三十条 中华人民共和国的行政区域划分如下:

  (一)全国分为省、自治区、直辖市;

  (二)省、自治区分为自治州、县、自治县、市;

  (三)县、自治县分为乡、民族乡、镇。

  直辖市和较大的市分为区、县。自治州分为县、自治县、市。

  自治区、自治州、自治县都是民族自治地方。”


我们经常提起的城市通常是地级市,譬如苏州、东莞和泉州。它们的产生并不在建国初期的规划中,但却演变成中国最主要的行政单位。如果没有地级市,那么平均每个省政府需要面对约100个县级单位。这可能并不符合行政效率的要求,因而地级市自然而然地成为省和县中间的网络节点。


著名管理学大师杰克·韦尔奇(Jack Welch)于1981年被任命为通用电气的CEO。彼时通用电气有350多个业务部门。在韦尔奇任内,他将业务部门精简为13个,并解聘了大量高级管理人员。在他任职期间,通用电气的市值从130亿美元飙升至4000多亿美元,一度成为世界市值最高的公司。通用电气作为曾经最成功的多元化公司,其有效管理能力边界也不过13种业务而已。

杰克·韦尔奇


人类的金字塔形组织架构或许是由更底层的生理学规则决定的。英国人类学者罗宾·邓巴通过对38个灵长类动物族群数据的回归结果,预测人类的平均族群数量为148(四舍五入为150)。150作为邓巴数从此成为社交网络软件设计者不能忽略的数值。这个数值可能是人类大脑的处理能力所决定的。邓巴后来还写文章说,人类通常会在最熟的5个人身上投入40%的社交精力,次熟的10人则占用了20%的社交精力。或者说,我们最熟悉的15个人大概占用了我们60%的社交时间。邓巴的研究数据并不一定精确,但却告诉我们人类社交网络的数值规律。


类似的数值规律在食物链中也存在。光合作用过程中,植物利用叶绿素吸收太阳光,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。光合作用的理论最大转化效率约为11%,但我们常用的主食(如小麦、稻米和玉米等)转化效率约为0.5-2%。动物从植物中获取的能量仅为植物能量的约10%。生态学家雷蒙德·林德曼(Raymond Lindeman)据此提出了10%法则。该法则表明,在每一个营养级之间,能量传递的效率大约为10%。因此,每个高一级营养级的能量仅为其下一级能量的10%。


正所谓,大道至简。大至复杂的生态圈和人类社会,小至初创企业和家庭,其构建的规则可能都源自相通的简单规律。但是大型系统并非小型系统的简单线性加总。非线性地层叠之后,大型系统会展现出比极简原型复杂万分的性质。这个现象被称为“涌现” (Emerge)。涌现是指系统中各部分通过相互作用,产生出整体上新的性质,这些性质并不存在于各个部分之中。


生命体的发育和生态系统的形成都是涌现现象的典型例子。一个受精卵通过细胞分裂和分化,逐渐形成复杂的多细胞生物。每一个细胞虽然简单,但通过基因表达的调控和细胞间的相互作用,最终形成了复杂的器官和系统。人类的大脑由近千亿个神经元组成,这些神经元通过突触相互连接,形成了高度复杂的神经网络。虽然每个神经元的功能相对简单,但整个网络可以产生意识、记忆和思维等复杂的高级功能。这些功能是单个神经元无法体现的,只有通过相互作用,才能涌现出新的性质。


人工智能领域对神经网络的模拟也体现了量变产生质变的道理。以流行的生成式预训练模型(GPT)为例,OpenAI最早的ChatGPT1.0和2.0版本分别只有1.17亿和15亿个参数。早期的1.0版本并不尽如人意,经常生成不连贯且不准确的回复,犹如人类的幼儿。而2.0版本尽管有一定的提升,但大致表现还不如人类的小学生水平。ChatGPT3.0版本的参数达到1750亿个(注意:是千亿)之后突然能力大增。之后的版本甚至通过了图灵测试。也就是说,我们没办法在对话中感受该模型与真人的区别。这种非线性连接并共同演化的部件组成的复杂系统除了生物神经网络之外,还包括生态系统、金融市场以及互联网。


在生态系统中,每种生物都遵循简单的生存和繁殖规则,但通过捕食、竞争、共生等相互作用,形成了复杂的食物链和生态平衡。珊瑚礁生态系统就是一个典型例子。珊瑚虫通过与藻类的共生关系,形成了复杂的珊瑚礁结构,这些结构为各种海洋生物提供了栖息地,维持了整个海洋生态系统的多样性。


无论是人体的血管和肺泡、社会组织的分层结构,还是生态系统的多样性,都是由简单的互动规则逐步累积和放大形成的。作用于宇宙的四种基本力:电磁力、引力、强相互作用力和弱相互作用力是这个世界最底层的规则。我们每一个念头,本质上都是电磁现象。尽管物理学已经能够用完美的方程来描述各种力的作用,然而这些力的非线性组合却构成了无法预测难以结构的复杂生态现象、社会现象和令人迷惑的人类行为。这个世界本质上是各种规则组合之间的竞争与协作。



  我们是谁?


经过一百多年的探索之后,生物学家们终于确认脱氧核糖核酸(DNA)是决定人类各种遗传特性和行为的主要物质,或者说,人类进化规则的物理载体。我们的生老病死和喜怒哀乐大部分源于细胞核里那32亿个碱基对组成的2万多个基因。我们发现,原来人类并非神的创造,而只是DNA为了自我复制而制造的生物机器而已。用一个具体但并不准确的比喻来形容,鸡只是鸡蛋自我复制的中间产品而已。由于基因编码的细微不同,百米能跑进10秒的运动员大部分祖上来自西非,而长跑冠军则往往是东非人的后代。人口只有百万级别的阿什肯纳兹犹太人贡献了全球1/4的诺贝尔奖得主。尽管现代社会的主流价值观强调人人平等,然而当我们看一眼NBA运动员的肤色或哈佛耶鲁本科生的民族背景[2]就知道平等可能指的是机会而非结果。


人类的各种行为,包括建立国家、组成家庭、生儿育女、思考问题、激烈讨论或者挥拳相向,归根结底不过是基因的复制策略而已。令人匪夷所思的是,人类的DNA不过是一组复杂的化学分子[3],而且相当一部分基因可能是多余无用的[4]。基因的活动不过是根据化学信号制造蛋白质而已,并没有任何思考能力。我们之前所描述的各种活动其实都涉及复杂的蛋白质制造和分解过程,而这些活动却是由看起来很简单的基因编码来控制的。每三个碱基字母对应着一种特定类型的氨基酸,而各种氨基酸拼合在一起形成不同的蛋白质。错误复制的碱基代码往往在自然选择过程中因其导致的致命疾病而被自然淘汰。


不只是人类,地球上其他生物也只是DNA或RNA(核糖核酸)自我复制的载体而已。给我们造成巨大麻烦的新型冠状病毒(SARS-Cov2)就是生物机器的一种极简设计。新冠病毒的构成只不过是一层外壳再加上一条单链RNA而已。它存在的唯一意义就是进入宿主细胞,利用宿主细胞的材料自我复制而已。新冠病毒不能自主移动,没有思考能力,不能进食或消化。它唯一体现出“存活”特性的瞬间就是它拆解自己并复制出无数副本的那一刻。尽管如此,它仍然是历史上最成功的病毒之一。在我们未知的生物进化史中,比新冠病毒更成功的病毒是存在的,它们的基因已经嵌入到人类基因组中。 


人类国家和种族之间的竞争,人类和各种病毒细菌的斗争,各种生态体系的弱肉强食,其实不过是DNA或RNA这些无意识的遗传物质自我复制的外在表现而已。DNA并无高低贵贱之分,数量多寡也不一定意味着物种的高级与否。洋葱的基因数量是人类的5倍,而肺鱼基因数量则是人类的14倍。但从未来发展来看,洋葱和肺鱼的基因组不一定比人类基因组存续时间长。在漫漫时间长河中,能复制下去的基因才是好基因,不管它的作用是积极干预生物机器还是纯粹搭便车。


我们上面的讨论只回答了问题的一半。物质的“我”,也就是具备思考能力的高等灵长类动物,只是没有任何思维能力的化学分子所操控的生物机器。那么思维的“我”究竟是什么?只是存在于1000亿个神经元组成的网络中的生物电脉冲吗?自由意志似乎超越了物理学的解释范畴,依然是个未解之谜。也许在我们解析了神经元网络的奥秘之后,“我”是谁将会有真正的答案。



基因的演化


生物进化的过程就是基因的变化过程,或者说规则迭代的过程。基因复制过程中有一定概率会出现突变。突变的结果可能对于生物是有益的,也可能是有害的。人类最近的亲戚是黑猩猩。两者的基因相似度为98.8%[5],其中最重要的差异来自控制脑容量的基因。脑容量的增大导致人类婴儿哺育期的延长和难产概率增大,但是更重要的是显著提高了人类的智力。古DNA研究表明,我们的祖先最窘迫的时候可能只有数百个个体,濒临灭绝。然而最终人类还是成了现代地球的统治者。或者某种意义上说,控制脑容量增大的基因在诸多基因的竞争中幸运地成为副本最多的胜利者。但是相同祖源基因的其它突变由于副本数量逐渐减少,最终可能消失在进化的长河中。从古微生物到人类长达几十亿年的进化过程中,绝大部分突变都是失败的。适者生存的自然法则使得进化朝着最有利于基因复制的方向不断前进,形成了地球生物各种匪夷所思的形态和能力。


只能要能成功复制自己的基因就是“好”基因,并不一定是“有用”的基因。目前的理论认为,人类基因中存在大量冗余无用或休眠的基因。这些冗余的基因来自于人类从微生物进化至今的累积,而实际影响人类生物活动的活跃基因数量可能只是总数的10%。如果按这个维度计算,那么人类和黑猩猩的基因相似度可能在88%甚至更低。从进化角度来看,这些冗余或休眠的基因也是成功的基因。另一方面,人类的基因组也并不一定是最终的胜利者。昆虫(譬如蟑螂和蚂蚁)和植物的基因副本数量不亚于人类。也许在核战争之后,昆虫的基因会成为进化的最大赢家。


生物学知识告诉我们,人类在进化树上的位置是动物界—脊索动物门(脊椎动物亚门)—哺乳纲—灵长目—人科。进化树这个名词让我们误以为树上的各个枝杈是不会交叉的。譬如,中学课本上大名鼎鼎的元谋人、蓝田人和北京人其实属于直立人,和我们不是同一个物种,处在不同的枝桠末端。很明显,中国人显然不是蓝田人和北京人的后代。基因考古表明,现代中国人应该是6万年前走出非洲的智人的一个分支。这个分支还曾经与其他人科动物如尼安德特人(穴居人)和丹尼索瓦人有过杂交。现代中国人拥有约2%的尼安德特人基因。


古DNA学向我们描绘了人类发展历史上非常残酷的规律:赢家通吃。尽管英国人将巨石阵视为民族的骄傲,然而巨石阵和现代英国人没有任何关系。它是由早期欧洲猎人和中东农民混血的古不列颠人建造的。5000年前源自中亚草原的颜那亚人在车轮发明之后席卷了欧洲,将古欧洲人的基因清洗了一遍。现代东亚人和欧洲人的基因相似度非常高。有可能5000年前古东亚人也经历了古欧洲人的厄运。著名网红作家马伯庸做了一个基因测序,没想到他和印第安人一样都是1万年前中亚草原古人类的后裔。复旦大学的研究表明,超过40%的中国男性DNA源自5000-6000年前三个非常成功的超级祖先。


DNA考古揭示了人种融合的真相其实是征服。现代人类的Y染色体(传男不传女)源自少数极成功的男性祖先(如刘邦和成吉思汗),而传女不传男的线粒体DNA[6]则高度多样化。现代南美洲人群是由印第安人和欧洲人混血的后代,然而南美洲人的Y染色体基因超过90%以上来自欧洲血统,线粒体DNA则更多来自印第安人。人种融合的过程中优势种族的男性和弱势种族的女性生育后代的概率占压倒性优势。而弱势种族的男性DNA在进化中逐渐被淘汰。类似的情况在5000年前颜那亚人征服欧洲和现代北美黑人和白人混血的过程中也发生过。我们引以为傲的许多中国史前文化可能和现代中国人没有血缘上的关系。失败的种族如同尼安德特人和丹尼索瓦人一样消失在历史的尘埃中,尽管其部分优势基因依然顽强地留存在人类基因库中。



我们要到哪里去?


2001年,中英美日法德等六个国家的科学家联合公布了人类基因组图谱的初步报告。这个基因组图谱在其后20年内不断得到完善。作为规则载体的人类已经掌握了自己的源代码,并且初步发展出了修改源代码的基因编辑技术。我们正在接近人类生老病死和喜怒哀乐背后的生物学真相。也许未来的某一天,人类可以通过基因编辑技术实现永生。

Picture from Getty Image.


人活着的意义是什么?硬科学的研究结果很残酷。我们活着的终极意义是作为基因自我复制的中间载体,而不是我们从小被灌输的各种高尚追求。事实上,进化会淘汰各种不利于基因延续的驱动因素,无论它驱动了高尚或不高尚的追求。我们需要思考的问题是:如果人类摆脱了进化机制的约束,将会往何处去?或者说,如果我们可以不死,生活的意义何在?是快乐和幸福吗?


从生物学角度来看,我们的快乐来自于体内激素的变化。所谓爱情,其实是苯基乙胺、多巴胺、肾上腺素和内啡肽等物质的过量分泌。跑步也能刺激多巴胺和内啡肽的分泌。这也就不奇怪跑步能够成瘾。吗啡和鸦片这类毒品也能造成类似的激素分泌。现代社会的伦理道德鄙视这种瞬间可得的山寨版快乐。但如果生命没有终点,费尽千辛万苦所得到的快乐和药物直接给予的快乐又有什么区别?这显然不是生物学、物理学和化学可以回答的问题。


物种进化背后的基因复制机制是一种不以人类意志为转移的生态闭环逻辑。物质和能量守恒用佛家的术语来说,就是轮回。只不过轮回的主体不是我们的灵魂,而是由数十万亿个细胞构成的肉体凡胎。具有“主观能动性”的人类也许有一天可以达到灵魂不灭,也就是“跳出三界之外”,但却依然在“五行之中”,因为我们的物理载体依然要服从这个世界最本原的规则。即便征途已入星辰大海,我们依然是被规则主宰的客体。


就本质而言,波澜壮阔的大海、辽阔无垠的沙漠和峰峦叠嶂的山脉也是被规则的客体。世界的演化是不同规则对不灭物质的反复组合过程。我们曾经认为,生命和非生命的差异在于,后者是被动的规则接受者,无法“主动”地参与到规则演化过程中。仔细思考一下,生命的“主动”是否也是规则演化过程中的“被动”结果?生命与非生命的差异只是因为规则的反复迭代导致前者复杂程度量级远远超过后者而已。或者说,生命与非生命没有本质差异,不同的只是规则的量级差异。


那么,规则是谁制定的?或者说,这个世界的原始推动力是什么?这是哲学上无解的”二律背反“命题之一。傲娇的物理学大师牛顿在晚年研究的是神学。爱因斯坦说:“我信仰斯宾诺莎的那个在存在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝,而不信仰那个同人类的命运和行为有牵累的上帝。” 宾诺莎的所说的上帝,不是一个掌握人类与个人命运的上帝,而是一种非人格化的上帝,实质上就是自然。



【注释】

[1] 有机物的复杂性可以从人体最常见的血红蛋白看出。其化学式为C3032H4816O812N780S8Fe4,分子量约 64,000。而占人体体重比例最大的水(H2O)分子量不过18。人体必需的盐(NaCl)不过58。

[2] 尽管哈佛和耶鲁拼命地压低亚裔学生的评估分数,这两所世界名校的亚裔学生所占比例仍然远远超过美国人口中亚裔人口比例。以2017年为例,哈佛新生中亚裔占比为22.2%,而美国人口中亚裔仅占5.4%。

[3] 如果把一个人类细胞内的双链DNA直径放大到头发丝粗细,那么DNA的长度将长达200公里。

[4] 人类基因组大约有5.3%是重复的。此外,人类基因组还有一定数量已经失去功能的基因,如部分和嗅觉相关的基因。这可能是我们嗅觉能力显著不如其它动物的原因。

[5] 98.8%的基数为32亿个碱基对。

[6] 人类的线粒体DNA只来自母亲,与父亲无关。因此母亲遗传给儿子的线粒体DNA并不会在繁衍中被复制,遗传给女儿的DNA会不断经由女性后代遗传下去。



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编辑:丁丁


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