想象一种语言就是想象一种生活方式。——路德维希·维特根斯坦《哲学研究》(1953)
考虑到词汇的含义以及它们所能表达的深意,杰里米·英格兰(Jeremy England)非常注重措辞。他避免使用“意识”或“信息”这样的词,他觉得这太意味深长了,所以反而不可靠。
这位34岁的麻省理工学院物理学助理教授提出了一项叫做“耗散适应”(dissipative adaptation)的新理论,来诠释复杂的生命体是如何由无机质这样的简单物质进化出来并完成自我组织功能的。这个理论让英格兰获得了一个他不怎么喜欢的称号:“第二个查尔斯·达尔文”。
当前世界仍在使用的语言有6800种之多,然而并不是每个词都有准确的翻译,一些独特的含义也就在不同的语种转换间流失掉了。不同的科学领域也相当于不同的语言描述系统,所以科学解释有时候就相当于一种翻译。那么生命呢?我们看到生命时能够感受到它的存在,达尔文的理论甚至能够解释不同生命形式间的进化。但既然知更鸟和石头都遵循相同的物理法则,它们之间又有什么区别呢?或者说,我们如何用物理来解释“生命”?
当大多数男孩还在看漫威漫画时,12岁的英格兰已经开始阅读《遗传学卡通入门》了。这本书的封面画的是一名潜水员正在进入真人大小的水底DNA中,书里介绍的则是从核糖体到植物性别的基础生物内容。英格兰马上就对这着了迷。在哈佛大学读本科期间,他师从生物物理学家尤金·萨科诺维奇(Eugene Shakhnovich)进行蛋白质折叠的研究,发现了更多类似的情况。
英格兰获得博士学位后来到普林斯顿大学做博士后研究,他有时会开车到纽约拜访一位主修哲学的旧友。这位朋友会带他到下东区自己最爱的去处,和他一起长谈英国籍奥地利哲学家路德维希·维特根斯坦。维特根斯坦有很长一段时间独自住在挪威的森林里,写些“语言游戏”或是研究语言规范。
对于精通统计力学的物理学家而言,生命就是个奇迹。热力学第二定律表明,在封闭系统的条件下——比如盒子中的气体,或是把宇宙看做一个整体——混乱度会随时间而增加(即熵增定律)。1944年,物理学家埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger)在他的著作《生命是什么?》中解释了这个问题。他发现生命体与盒子中封闭气体的不同之处在于,前者是一个开放系统。
半个世纪后,英国化学家加文·克鲁克斯(Gavin Crooks)首次从数学角度解释了微观不可逆。克鲁克斯在1999年发表的文章中用一个公式说明,由外界能量源驱动的小型开放系统只要不断耗散自身能量,就可以发生不可逆的改变。
最终,他还是想到了。假定某些特殊排布的原子特别容易吸收和消耗某种特定的能量来源,这种原子排布就更容易完成不可逆的转变。随着时间流逝,如果某些系统相对而言变得特别适合这个过程,那么这一系列不可逆的转变就会变成一种能够独立运作的合成作用。英格兰拿起铅笔写下考虑系统的历史耗散条件下的热力学第二定律推广式,他说这解释了生命结构与功能的起源。
尽管耗散适应这个理论让我们听起来觉得自己就像是太阳的冷却塔,但它可大有用处。达尔文的自然选择学说变成了更普适的耗散适应现象中的一个特例,就好比是汉语中的一种方言。自然选择是自我复制(即生物学中的生殖)在宏观上的体现,而耗散适应却解释了微观层面的原理。
这个理论不仅能帮助我们回顾过去,还能提出新的设计和工程学方法。“如果只是模仿生物体做的某件事,而非模仿生物本身,要做的事情可能就会减少很多。”这就是“翻译”的神奇之处。空谈不如实践,如果实验能成功,就是耗散适应理论最好的证明。
这种说法十分公允。毕竟,安伯托·艾柯说过:“翻译是门失败的艺术。”这次全新的“翻译”会不会也是个失败还尚未可知。最终,可能不只有一种语言能够表达生命的复杂性,但是英格兰想要尝试崭新的一种。