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选自
被解码的生命体：给生命何种新定义
第一章 生命：给何种生命-逻辑学的新定义
Nowhereman 译
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生命从其状态而言是不可定义的，我们已经提过这一点。呈现出来的生命体的模式带来了新定义。生命被设想为一种二元实体：生物学系统及其热力学状态。生命因此是二元的！在物理化学的意义上，它既是一个应该呈现出某种严格结构特征的系统，也呈现出一种满足了其他同样严格的条件的热力学状态。在系统方面，这是由构成一切生命系统之基础的细胞所呈现出来的稳定结构。在热力学状态方面，细胞系统是外在于热力学平衡而开放的、自我维持的。换言之，根据普里果金【1917-2003,俄国出生的比利时化学家,因对非平衡热力学的研究获1977年诺贝尔化学奖——译注】的著名表述，这是热力学上的耗散系统。这一二元性并非虚拟的，它恰恰是范式的基础。生命同时是这二元，即生命体的平衡：细胞，以及细胞系统的自我维持的耗散状态。实际上，一方面，如果没有细胞，生命的概念就没有意义，因为耗散系统并非生物学专有。世界上有大量从最简单到最复杂的耗散系统的模式。另一方面，尽管细胞在物理上是可以被对象化的，但它依然不足以说明生命，因为它能在热力学交换停止之后（即在其死后）保存很长时间。解剖病理学家确定并检验了一些死亡后的细胞。人们可以在细胞死亡后依然保存它们很多年。因此，上述定义的两个方面是不可分的：没有细胞，就没有生命，没有耗散状态中细胞的自我维持也是如此。这两个元素甚至是交错在一起的。例如，细胞的物理整一性对于维持其控制新陈代谢，以及它失去平衡的热力学状态的能力来说是必要的。Characters with no identities were rebuilt and presented through lights, continuously reflected among and derived from mirrors. The substance embodied by mirrors are unknown and empty, however, the space is tangible and full of possibilities. It’s like the universe, without certain boundaries and starts or ends in unified time and space, so is to its existence.
这个概念并非同义反复。我们现在就要通过一个稍显简单的例子来说明我们的范式：理解一个细胞（或一个有机体）是否具有生命，意味着试图理解一辆汽车是否能以某种速度行驶（图1）。这个类比是惊人的。但是，汽车有一个易于理解和模型化的系统。图1：生命体的范式和作为类比的汽车速度。生命可以通过细胞的存在得到定义，后者的热力学状态具有能量流耗散的特征（失衡状态），就像一台开着的车以物理系统为特征（车轮+引擎+......），后者的物理状态又以载具速度为特征。
汽车形成了可个体化的、自主的、可描述的物理系统：车身、轮胎、刹车、方向盘、引擎......我们把这物理系统叫做汽车-系统。同样的是，细胞可以通过许多方法得到分析。这是一个复杂系统，其下属单位能通过显微镜来描述：细胞膜、细胞核、细胞质。细胞因而形成了一个完全可描述的系统，我们把它叫做细胞-系统。生命概念对于细胞系统来说，就等于速度概念之于汽车系统。速度是汽车的运动状态（这也是它的功能）。速度因此是瞬间的、抽象的物理量。类似的是，生命也以物理量为特征，后者是细胞系统的特殊热力学状态：在能量耗散造成的失衡之外的自我维持。这一热力学状态是一种抽象、但却可测量的物理实体。悖论的是，速度对于汽车而言所具有的维度，类似于热力学状态对于细胞系统所呈现的维度。没有汽车，速度概念就会消失；没有细胞，热力学状态的概念也会消失。相反，汽车可以停下来，细胞会回到平衡的热力学状态，即走向死亡。范式的两种倾向因此并非对称的。细胞结构会在其死亡后继续存在，就像停下来的汽车所具有的物理结构一样。分开生命体的定义和现代生物学的工作的鸿沟诞生自这一不解。从直觉上来说，为了理解什么是速度而去掀开汽车的引擎盖，并拆开引擎是十分荒谬的！大家都知道，在引擎里是不可能观察到速度的！同样的是，生命是以热力学的物理量为特征的。它因此无法被生物学家在微观层面上观察到。相反，生物学家来到了机械师的视角，拆卸了未知汽车的引擎，只为理解引擎如何运转。但是，机械师无论何时都无法解释跑车的速度，毕竟他知道的只是引擎的所有零件的功能。同样的，生物学家也很难对细胞的生命作出解释。他在显微镜下观察、切割、替换细胞系统的某些下属单位。他如今几乎可以完全描述细胞系统之所是，及其分子功能。他知道许多分子之间的相互作用，这解释了生命体的反应。![]()
但生命完全是另外一回事！这个细胞系统，也是弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）所说的“可见结构”，正是生物学家知道如何描述的东西，但它也是内在的热力学的物理量，这是生物学家所逃避的。这个空缺在米歇尔·塞尔（Michel Serres）和内拉·法鲁基（Neyla Farouki）编写的科学词典中叫做“补充进自然既有物质元素中的额外馈赠”。这个小东西在很长时间内都被叫做生命原则，但不如说，它被揭示为一种抽象但却真实的热力学概念。正是在这里，主流的误解得到了揭露，它毒害了生物学的历史很久。生物学家研究生命体，但其方式却是机械的，即通过逐步拆解细胞引擎来寻找速度。生命的本质并不在分子层面上。在这个分析层面上，人们只可能发现钟表的机械部件，而这些部件实际上是在数百万年的试验和筛选中获得的，是在演化的偶然中得到的。但是，因为对汽车零件的“机械论式的”分析没有给出任何关于速度概念的意义，对于生命拼图的分析也没能解释生命概念。生命体作为通过特定生物系统，在时间中获得的热力学物理属性，必须要在其整体中得到理解。这个方法通过其展现的整体面向，成为了某种程度的物理不确定性的基础。最终，这乃是和“分子论者的”乌托邦理想相对立的构想。生命不可以通过拆解生命体而被接近。我们必须追溯它们，并分析它和鹅卵石的物理差异，从而接近生命。然而，这两种方法直到现在为止都没有我所强调的那么对立。它们甚至是互补的。分子生物学的每个进步都只会更好地调整关于生命的定义，并理解这些分子部件的联结如何能够形成一个对应其物理特殊性的系统。同样的，机械师分析了引擎的部件，但却只能通过将部件联系起来，通过整合他对每个部件的认识，来理解汽车如何启动。我们在这总体的描述中看到，为生命赋予特点的方式开始出现。但这一定义不应该被藏在抽象的词语和混乱的概念背后。一个切实可行的定义也许可以突出一种逻辑，该逻辑允许人们更好地展开更为广阔的反思，以便更好地理解某些伦理问题。这就是为什么我现在要以更细节的方式，阐明我通过生命系统的两个术语所理解的东西：细胞系统，和该系统的热力学状态。
译 / 介 / 系 / 列 No.62
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