生命是什么?看他怎么说

作者: 胡珉琦

来源: 中国科学报

发布日期: 2018-09-21

《生命是什么》是王立铭教授的第三本科普著作,探讨生命的本质、演化及其对人类的影响。书中通过科学思维和哲学思辨,揭示生命现象的底层逻辑,强调了解生命科学的重要性。

《生命是什么》是浙大生命科学研究院教授王立铭的第三本科普著作。这次大胆的尝试,既有来自他对理解生命的信念,也来自他对科学写作的自信。如果说,《吃货的生物学修养:脂肪、糖和代谢病的科学传奇》和《上帝的手术刀:基因编辑简史》是一种相对简单的科学主题写作,那么这一本的跨界和开放性则要远远超越前者,作品的输出方式也不仅仅重在科学史的叙述,而且是带有个人意志的、风格化的思想阐释。

但不变的一点是,其作品背后的驱动力,始终是为了告诉读者,生物学是如何看待世界和影响世界的。

我们是谁?我们从何而来,又将向何处去?这不仅仅是科学,甚至也是艺术,长久以来共同关注的“天问”,却至今没有一个确凿统一的标准答案。生命主题之宏大,之深刻,对于任何一个书写者都是不小的挑战。在过去两年多时间里,王立铭一样逃脱不了这个困扰。理解生命的尺度差异巨大,我们在探讨“生命是什么”时,究竟该如何制定讨论的框架?挑选什么样的话题?遵循什么样的内在逻辑?

科学的思维方式是王立铭在他的作品中一以贯之所包裹的内核,于是,他对这本书的最初设计,就是通过一个独特的角度来告诉读者,尺度迥异、纷繁复杂的生命现象的本质是什么,背后有着什么共同的生物学逻辑和思想。在书的一开始,王立铭巧妙地运用了视角转换的方法。人类对于生命是什么的追问,同时伴随着地球人寻找同类的热切愿望——生命,在地球以外的星球究竟是有还是没有?

遗憾的是,“不管是思辩式的费米悖论和德雷克公式,还是实践中的SETI(SETI@home是一项利用全球联网的计算机共同搜寻地外文明的科学实验计划)和各种主动广播,都还没有提供任何线索”。那么,当下可行的办法就是回望地球的历史,回望人类自身是如何演化出现,并成为今天的样子的。因此,《生命是什么》这本书的切入角度,或者说分析的抓手就是“演化”。

经历了40多亿年的时间,演化历史上的许多重要事件早已灰飞烟灭,“但今天每一种地球生命的体内都蕴藏着来自古老祖先的遗传信息,都记录着过去几十亿年地球气候环境变迁的历史,以及对生物特征的修饰和筛选”。在王立铭看来,把其中的要点解析出来,就能找到他想阐释的地球生命现象的底层逻辑和普遍规律。

如果把生命比作一座大厦,那么构成大厦砖头瓦块的就是氨基酸、蛋白质、RNA、DNA等物质。氨基酸是地球物质最重要的基础,米勒的烧瓶实验尚且可以轻易地造出它们,意味着想要得到这些生命的原材料还不是太难。问题是,从氨基酸到更复杂的蛋白质、RNA、DNA的过程就不那么自然而然了。是什么驱动力让它们从混乱的状态中产生秩序,好将大厦的材料组装起来,保持稳定的结构?答案是能量。

作者又从普遍的能量使用方法中,推出了两个非常重要的基本概念——ATP及其合成酶。在王立铭的叙述中,关于它们的科学研究留下了不少科学家悲伤和无奈的故事,但到了结尾也有反转的惊喜。有了材料,也有了组装的方法,可大厦的构建怎么可能一帆风顺,即便建成了,经历多少意外、破坏仍能亘古不衰的理由又是什么?那便是自我复制。

物质、能量、复制是构成地球生命最基本的三个要素,可至此,演化的历史已经过去了将近10亿年,第一个独立的细胞还没有诞生。原因是,缺少了能把能量分子和遗传物质包裹起来的结构,也就是细胞膜,王立铭称之为“分离之墙”。一层小小的薄膜勾连出科学家持续300多年的研究历史,这大概是科学探索曲折反复最经典的案例之一了。

接下去的环节,单细胞生物开始走向了复杂化的历程,生命的多细胞形态让地球有了无穷的可能性,因为不同的细胞出现了精细化分工。演化的方向虽然不是从低级到高级、从简单到复杂,但对我们今天的人类而言,演化史上最匪夷所思的一幕最终上演了,那就是智慧。从知觉到学习记忆,从合作到语言,直至自我意识。

作为神经科学家的王立铭,在这一部分的叙述中,既有来自神经生物学专业主义的阐释,还透着哲学思辨的光芒。从生命的起源,到人类对自由意志的追寻,作者的文本写作一气呵成。这也是王立铭作品中最突出的特点,坚持以问题为驱动,层层递进,丝丝入扣,从而构建一个完整的封闭式的逻辑链条。

同时,读者又不必担心这种高度理性的、强逻辑的写作方式太过坚硬,这得益于他极其形象的、叙事化的语言风格。2016年雨果奖得主、《北京折叠》作者郝景芳对他的形容最贴切,所谓“带着温暖的智者之光”。

当面对一个极为宏大的主题时,对于普通读者来说,需要在有限的知识储备下,跟上作者密集的信息量和节奏,在尽可能充分理解的状态下,把内容读完。这并不是一件容易的事,非常考验读者的“双商”——智商与情商。这样的阅读也许不那么简单舒适,却是十分必要。人类的整体智慧对真实世界的认知尚且充满局限,更何况每个普通的个体,不必因为我们暂时的“浅薄”而胆怯。

有关生命的主题总是充满神秘难解的特性。爱因斯坦说,“我们所能感受到的美是神秘的,神秘性是一切真正的艺术与科学的来源”。所以,只要对这个世界、对我们自己还抱有好奇和兴趣,都可以试着去拨开生命迷雾,一窥究竟。

“在这个过程中,不要在意吸收了多少知识,重要的是,读者能够了解生物学家是沿着什么样的路线来理解这个世界上的生命现象的,生命现象反过来又可以被拆解成哪些底层和通用的概念和思想。”王立铭希望,不论你从事何种职业,在何种年龄,都能因此感受到生命之美、科学之美、科学探索之美。

更何况,正如作者所言,“此时此刻,我们比以往任何时候都更需要了解生命科学,更需要深刻地理解生命和人类智慧”。

现代生物技术的发展一方面让人类更接近生命的真相,同时,它也在试图开始介入甚至主导演化的进程,从而改写人类自己的命运,比如基因编辑、记忆移植……而王立铭始终相信,无论生物技术的未来是更令人欢欣鼓舞还是恐惧忧心,我们都应怀着对生命的敬畏之心,并准备好用生物学的研究方法和思维模型“武装”自己的头脑,从而更好地应对未知的将来。

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