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挑战道金斯，批评薛定谔，这个作家用新观点揭示生命是如何运作的

07月13日

整理：肿瘤资讯

我们真的是基因的傀儡吗？一个困扰科学界80年的问题，终于有了新的答案。

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菲利普·鲍尔（Philip Ball）

科学作家

欧盟委员会合成生物学专家团成员、BBC“科学的故事”栏目出品人，曾任《自然》期刊编辑20余年

读懂生命的底层逻辑

什么是生命？

这是一个看似简单却极难回答的问题。1944年，量子物理学家薛定谔在《生命是什么》中尝试用“负熵”来定义生命，试图从物理学的角度解释其有序与复杂，但他自己也坦言，这只是一个“描述”而非终极答案。尽管这本书启发了DNA双螺旋结构的发现，但要真正理解生命的本质，我们必须从更深层次理解它是如何运作的。

英国科学作家、前《自然》期刊编辑菲利普·鲍尔在他的新作《生命传》（How Life Works）中，尝试为这个问题给出新的回答。他跳出了“生命等同于机器”或“生命服从基因程序”的传统框架，用跨越分子生物学、系统生物学、演化理论等多学科的视角，重新书写我们对生命的理解。他不再把基因视为唯一的主宰者，而是强调生命是一场层层协作的多维演出，是在不确定性与复杂性中生成秩序的过程。

我们真的是基因的傀儡吗？

理查德·道金斯在1976年出版的《自私的基因》中提出了颇具影响力的观点：基因是自然选择的基本单位，个体只是基因延续自己的工具。这种理论影响了数代人对生命和进化的理解。然而，当人类基因组计划完成后，科学家惊讶地发现：人类的基因数量竟只有2万个左右，与某些低等生物相差无几。

这一结果动摇了“基因决定论”的根基。越来越多的研究发现，表观遗传学、蛋白质调控、细胞环境等因素，对生命过程的影响同样巨大。比如在战时荷兰的饥荒事件中，孕妇的营养状况竟影响了后代及下一代的健康状况，这种现象无法用基因序列解释，而是表观遗传的结果。甚至在酵母细胞中，科学家发现当营养匮乏时，一种蛋白质Gcn4会主动激活200多个基因，并根据细胞内的环境灵活排序。这说明并不是基因决定蛋白质，而是蛋白质在决定基因的“登场顺序”。

在鲍尔看来，基因不是剧本的作者，而更像一本被反复注解的词典。它们在生命的大舞台上提供素材，却无法独立创作整部戏剧。正如哲学家詹姆斯·格里塞默所说：“基因根本不是主宰一切的分子，它们是发育的囚徒，被囚禁在森严牢狱的最深处。”

生命不是机器，而是一片森林

我们曾试图用机器的逻辑理解生命。认为细胞是零件，DNA是控制程序，生命不过是一台运行精密的装置。然而鲍尔提出，生命远比机械复杂，它不是静态的工厂，而是一片永远在生长、竞争、协作的森林。

在这片“生命森林”中，每个细胞都是一棵能自主思考的树。它们在分子层面充满噪声和随机性，却依然通过自组织和信号反馈建立动态平衡。生命不再是可预测的流水线产品，而是一个在不确定中寻求秩序的复杂系统。

他在书中打破三大传统认知：基因不再是唯一的统治者，而是与蛋白质、细胞、组织等层级协同运作的“仆人”；生物体不能被类比为机器，因为它们不仅能处理信息，还能自我修复、自我调整；而生命真正的本质，是多层次之间协作出的有机交响乐。

生命为何能逆行熵增？

熵增定律告诉我们，宇宙中的一切终将走向混乱与无序。然而，生命似乎是这个趋势的“叛逆者”。从单细胞到复杂生命体，从代谢到繁殖，生命维持着惊人的秩序和结构。

薛定谔认为，生命之所以能“对抗熵增”，是因为它是开放系统，可以不断从外界摄取“负熵”——低熵能量，如阳光、食物，并排出废热和代谢产物。但鲍尔认为这远不够。他指出，生命对抗熵增的真正能力，来自其内部的多层级结构和协作机制。

比如，生命能够利用分子层面的随机性而非排斥它；细胞具有极高的自主性，会依据周围环境调整代谢策略；而在组织层级，生命体现出惊人的抗脆弱性——即使个体受损，系统仍能稳健运行。一片草原遭遇干旱时，一些植物的根系会释放信号，帮助同伴调整资源分配。这种“群体智慧”构成了生命系统稳定性的根基。

从混乱中寻找秩序

在自然中，复杂生命体的结构往往并不是从零构建的，而是对既有模块的再利用与组合。例如，人类的手、鸟类的翅膀、鲸鱼的鳍，虽形态各异，却有着高度相似的发育模块。这种模块化的演化策略，使生命具备极强的适应力与创新力。

另一方面，生命也并非完全自由演化，而是受到“渠限化”原则的限制。胚胎发育中的细胞分化遵循既定路径，不能随意“走偏”。正是这种既定路径，使得生命发展方向明确，同时也更易于维持稳定性。

稳定性还体现在生命的“应激反应”中。皮肤细胞能快速修复创伤，植物能向同类释放化学预警信号，免疫系统则通过T细胞、巨噬细胞等精准识别外敌。这些看似分散的机制，其实构成了生命的复杂防御网络。

重新定义生命：从合成生物到生物机器人

当我们逐渐打破“基因决定论”的框架，生命科学也正在步入前所未有的变革时期。合成生物学和再生医学是其中最具潜力的两个前沿方向。

在合成生物学领域，科学家已经能够合成完整的基因组，并植入细胞中，创造出“人造生命”。我们不仅能让酵母合成药物、细菌检测重金属，还能“设计”新的生命系统，实现自然界从未存在过的功能。

再生医学则致力于修复甚至重建人体组织。干细胞技术、生物可降解材料、三维组织工程正在让失去功能的器官获得新生。从诱导多能干细胞到“生物机器人”，我们正在拓展“生命”的边界。

当脑机接口让瘫痪患者用意念控制机械臂，生物肌肉驱动机器人完成精准任务，科学技术已不仅仅在复制生命，而是在改写生命的定义。

结语

鲍尔在书中写道：“基因不能产生生命，生命才是那些分子的条件。”《生命传》不仅是一本科普书，更是一部关于生命意义的哲学思考录。理解生命的底层逻辑，也许正是理解“我们为何存在”的开端。

责任编辑：肿瘤资讯-Kelly
排版编辑：肿瘤资讯-Kelly

07月13日

马坊

漳州市医院 | 大肠外科

用新观点揭示生命是如何